Ti sei mai chiesto da dove veniamo veramente? Non parlo solo della tua bisnonna, ma di molto, molto più indietro. Quello che stiamo per scoprire potrebbe farti vedere il tuo corpo in modo completamente diverso. È una storia che inizia quando la Terra era ancora giovane e le basi della vita si stavano gettando, e parte di questa storia è ancora viva dentro di te.
Potrebbe sembrare incredibile, ma non siamo tutti diretti discendenti di un unico “antenato comune” apparso dal nulla. Anzi, alcuni dei “mattoni” delle nostre cellule sono infinitamente più antichi. Capire questo ci apre una finestra su un passato che pensavamo fosse perduto per sempre.
I geni che sfidano il tempo
Quando parliamo dell’ultimo antenato comune universale (LUCA), di solito pensiamo all’organismo più antico che possiamo studiare con i metodi odierni. Ma attenzione, i geni che compongono questo LUCA sono in realtà molto, molto più vecchi. È una scoperta che sta cambiando il modo in cui pensiamo alle origini della vita.
Aaron Goldman, biologo dell’Oberlin College, insieme a Greg Fournier del MIT e Betül Kaçar dell’Università del Wisconsin-Madison, ha analizzato antiche famiglie di geni che sono sopravvissute attraverso miliardi di anni. Questi geni “super-vecchi” sono le chiavi per svelare i misteri più profondi della vita sulla Terra. Le loro ricerche, pubblicate su Cell Genomics, gettano nuova luce su come la vita si è evoluta.
Perché questi geni sono così importanti?
Immagina la genetica come una libreria immensa. Se un libro non lascia eredi, è quasi impossibile ritrovarlo. Nel caso della vita primordiale, il registro fossile non arriva così indietro nel tempo. Le nostre informazioni più preziose sono contenute nei nostri geni.
Ecco perché gli “antichi paralogi universali” – duplicati rari di geni che si trovano in ogni ramo della vita – sono così cruciali. Se LUCA è il tronco del nostro albero genealogico genetico, questi geni antichi sono le radici, i precursori sepolti che hanno permesso la nascita di piante, animali, funghi e batteri.
- Seguendo i paralogi universali, possiamo collegare i primissimi passi della vita sulla Terra agli strumenti scientifici moderni.
- Ci offrono la possibilità di trasformare ciò che era ignoto nell’evoluzione e nella biologia in scoperte verificabili.
Cosa non sappiamo (ancora)
Gli scienziati possono solo ipotizzare cosa accadeva ai tempi di LUCA, figuriamoci prima. È probabile che LUCA non fosse solo, ma vivesse in un “sistema ecologico già stabilito”. Quanto fossero semplici o complessi questi organismi e i loro ecosistemi, rimane una questione aperta.
Molti paralogi nel proteoma di LUCA potrebbero essere andati persi nel corso del tempo a causa di eventi evolutivi, divergenza genetica o trasferimento genico orizzontale. Questo può offuscare l’antica natura di alcuni geni proteici ancora attivi oggi. Per questo motivo, è probabile che molte famiglie di proteine presenti in LUCA non siano rilevabili attraverso analisi filogenetiche.
Tuttavia, ciò che riusciamo a studiare è ancora più prezioso. Come sottolinea Fournier, la storia di questi paralogi universali è l’unica informazione che avremo su queste prime linee cellulari. Dobbiamo estrarre da loro quante più conoscenze possibili.
Un tuffo nel sistema genetico
Alcuni paralogi universali sono coinvolti nel sistema di traduzione genetica, che è probabilmente il sistema molecolare più antico rimasto nella vita attuale. Altri sono legati alla produzione di enzimi o proteine che mantengono la funzione delle membrane biologiche.
Un esempio concreto: la ricerca ha rivelato l’esistenza di antenati pre-LUCA degli enzimi chiamati amminoacil-tRNA sintetasi. Questi enzimi sono fondamentali: legano il giusto amminoacido al suo RNA di trasferimento corrispondente, che poi posiziona questi amminoacidi in una sequenza per formare una proteina.
Il fatto che i loro antenati esistessero prima di LUCA suggerisce che le forme di vita primordiali potevano già incorporare amminoacidi in proteine codificate geneticamente, anche prima che si evolvessero le loro controparti più moderne. Questo processo complesso ha incluso la co-evoluzione con i percorsi di biosintesi degli amminoacidi, preparando il terreno per il codice genetico che conosciamo oggi.
Quindi, la prossima volta che pensi alla tua ereditarietà, ricorda che non si tratta solo di ciò che hai preso dai tuoi genitori o nonni. Una parte infinitesimale di te ha miliardi di anni e porta con sé la storia delle più umili origini della vita sulla Terra. È una connessione profonda che ci lega a tutto ciò che vive.
Cosa ti sorprende di più nel fatto che alcune parti del tuo corpo siano così antiche?
