Останній універсальний предок (англ. last universal ancestor, LUA), інакше Останній універсальний спільний предок (англ. last universal common ancestor, LUCA) — гіпотетичний найближчий загальний предок всіх живих організмів, що нині існують на Землі. Жив приблизно 3,6-4,1 млрд років тому.
Характерні риси
Сформульовані на основі рис, властивих всім організмам, що незалежно існують на Землі.
- Генетичний код заснований на ДНК.
- ДНК складається з чотирьох нуклеотидів (аденін, гуанін, тимін, цитозин).
- Генетичний код складають кодони, що складаються з трьох нуклеотидів, утворюючи 64 різних триплети (43). Оскільки використовується тільки 20 амінокислот, то різні кодони кодують одні й ті ж амінокислоти. Така відповідність існує як серед еукаріотів, так і серед прокаріотів. Археї та мітохондрії використовують схоже кодування з невеликими відмінностями.
- ДНК складається з двох ниток завдяки залежності від шаблону ДНК-полімерази.
- Цілісність ДНК забезпечується групою обслуговуючих ферментів, включаючи топоізомеразу, ДНК-лігази та інші ферменти репарації ДНК. Крім цього ДНК захищена зв'язуючими її білками, таким як гістони.
- Генетичний код відображається через РНК, що складаються з одного ланцюгу послідовності нуклеотидів.
- РНК синтезується залежною від ДНК ДНК-полімеразою з використанням нуклеотидів ДНК, за винятком тимідину, замість якого в РНК служить уридин.
- Генетичний код відображається в білки. Всі інші властивості організму (такі як синтез ліпідів або вуглеводів) — результат роботи білків- ферментів.
- Білки збираються з вільних амінокислот, шляхом трансляції мРНК з допомогою рибосом, тРНК та групи споріднених білків.
- Рибосоми складаються з двох субодиниць, великої та малої.
- Кожна субодиниця рибосоми включає ядро рибосомних РНК і оточена рибосомними білками.
- Молекули РНК (рРНК та тРНК) відіграють важливу роль у каталітичній роботі рибосом.
- Використовується тільки 20 амінокислот, це лише мала частина від незліченної кількості нетипових амінокислот. Використовуються тільки L-ізомери.
- Амінокислоти повинні синтезуватися з глюкози групою особливих ферментів. Напрямки синтезу є довільними і зберігаються.
- Можливе використання глюкози як джерела енергії та вуглецю. Для цього використовуються D-ізомери.
- Гліколіз йде шляхом довільного розщеплення.
- АТФ використовується як переносник енергії.
- Клітина оточена клітинною стінкою, яка складається з подвійного ліпідного шару — грамнегативною типу .
- Всередині клітини концентрація натрію нижча, а калію — вища, ніж зовні. Відхилення підтримується особливим іонним насосом.
- Останній універсальний спільний предок розмножується шляхом подвоєння всього вмісту генетичного матеріалу, за чим слідує поділ клітини.
Припущення
Наприкінці 1970-х рр. Карл Воуз запропонував тридоменну класифікацію організмів. Вважаючи, що представники першої з виділеної ним групи прокаріотів можуть бути давнішими, ніж власне бактерії, Воуз назвав їх архебактеріями, або археями. . Це твердження було підкріплено тим, що всі відомі археї мали вкрай високу стійкість до екстремальних умов навколишнього середовища, таких як висока солоність, температура та кислотність, і привело деяких учених до припущення, що останній загальний предок розвивався в таких місцях, як чорні курці, де такі крайнощі панують понині. Однак згодом він прийшов до висновку про те, що обидві групи походять від загального предка і запропонував термін «прогенот» для позначення примітивної предкової форми. Крім того, були відкриті археї, що існують в менш ворожих середовищах, на основі чого було зроблено висновок, що останній загальний предок волів температур, що не перевищують 50 ° C. Тепер багато систематиків вважають, що він більш тісно пов'язаний з еукаріотами і бактеріями, хоча це залишається дискусійним питанням.
Можливо, що всі представники останнього спільного предка вимерли і до нас дійшла тільки їхня генетична спадщина. Або, як було запропоновано Карломом Воузом, жоден з окремо взятих організмів не може розглядатися як останній загальний предок, бо генетичний спадок всіх сучасних організмів з'явився за допомогою горизонтального переносу генів поміж стародавнього співтовариства організмів.
Типові помилки
Всупереч можливим помилковим припущенням, останній універсальний предок не є:
- Першим існуючим організмом;
- Найпримітивнішим з можливих організмів.
- Єдиним видом істот, що жили в той час на Землі.
Посилання та примітки
- Doolittle, W. Ford (February, 2000). «Uprooting the tree of life». Scientific American 282 (6): 90-95. ((ref-en))
- Nicolas Glansdorff, Ying Xu & Bernard Labedan: The Last Universal Common Ancestor: emergence, constitution and genetic legacy of an elusive forerunner. Biology Direct 2008, 3:29. ((ref-en))
- G. Wächtershäuser, Towards a reconstruction of ancestral genomes by gene cluster alignment. System. Appl. Microbiol. 21, 473—477 (1998) (англ.)
- 101/Bio 101 Lectures / Life / life.htm What is Life?[недоступне посилання з липня 2019], by Michael Gregory, Clinton College ((ref-en))
- 3 / 805 The universal nature of biochemistry, by Norman R. Pace, PNAS | January 30, 2001 | vol. 98 | no. 3 | 805—808 ((ref-en))
- G. Wächtershäuser From pre-cells to Eukarya — a tale of two lipids. Mol. Microbiol. January, 47 (1) 13-22 (2003) PMID: 12492850 (англ.)
- Cavalier-Smith T. Rooting the tree of life by transition analyses. Biology Direct. 2006 № 19 DOI 10.1186/1745-6150-1-19 http://www.biology-direct.com/content/pdf/1745-6150-1-19.pdf [ 2011-09-30 у Wayback Machine.]
- РНК-світ: біля витоків життя[недоступне посилання з липня 2019] С. А. Боринська
- 2257629 / Нові дані про останнього універсального предка
- Carl Woese The universal ancestor// Proceedings of the National Academy of Sciences. — Т. 95. — № 12. — С. 6854—6859. http://www.pnas.org/content/95/12/6854.full.pdf+html
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Ostannij universalnij predok angl last universal ancestor LUA inakshe Ostannij universalnij spilnij predok angl last universal common ancestor LUCA gipotetichnij najblizhchij zagalnij predok vsih zhivih organizmiv sho nini isnuyut na Zemli Zhiv priblizno 3 6 4 1 mlrd rokiv tomu Kladograma pobudovana na osnovi analizu rRNK Pokazuye zv yazok bakterij arhej i eukariotiv z ostannim universalnim spilnim predkom poznachenij chornim stovburom vnizu dereva Harakterni risiSformulovani na osnovi ris vlastivih vsim organizmam sho nezalezhno isnuyut na Zemli Genetichnij kod zasnovanij na DNK DNK skladayetsya z chotiroh nukleotidiv adenin guanin timin citozin Genetichnij kod skladayut kodoni sho skladayutsya z troh nukleotidiv utvoryuyuchi 64 riznih tripleti 43 Oskilki vikoristovuyetsya tilki 20 aminokislot to rizni kodoni koduyut odni j ti zh aminokisloti Taka vidpovidnist isnuye yak sered eukariotiv tak i sered prokariotiv Arheyi ta mitohondriyi vikoristovuyut shozhe koduvannya z nevelikimi vidminnostyami DNK skladayetsya z dvoh nitok zavdyaki zalezhnosti vid shablonu DNK polimerazi Cilisnist DNK zabezpechuyetsya grupoyu obslugovuyuchih fermentiv vklyuchayuchi topoizomerazu DNK ligazi ta inshi fermenti reparaciyi DNK Krim cogo DNK zahishena zv yazuyuchimi yiyi bilkami takim yak gistoni Genetichnij kod vidobrazhayetsya cherez RNK sho skladayutsya z odnogo lancyugu poslidovnosti nukleotidiv RNK sintezuyetsya zalezhnoyu vid DNK DNK polimerazoyu z vikoristannyam nukleotidiv DNK za vinyatkom timidinu zamist yakogo v RNK sluzhit uridin Genetichnij kod vidobrazhayetsya v bilki Vsi inshi vlastivosti organizmu taki yak sintez lipidiv abo vuglevodiv rezultat roboti bilkiv fermentiv Bilki zbirayutsya z vilnih aminokislot shlyahom translyaciyi mRNK z dopomogoyu ribosom tRNK ta grupi sporidnenih bilkiv Ribosomi skladayutsya z dvoh subodinic velikoyi ta maloyi Kozhna subodinicya ribosomi vklyuchaye yadro ribosomnih RNK i otochena ribosomnimi bilkami Molekuli RNK rRNK ta tRNK vidigrayut vazhlivu rol u katalitichnij roboti ribosom Vikoristovuyetsya tilki 20 aminokislot ce lishe mala chastina vid nezlichennoyi kilkosti netipovih aminokislot Vikoristovuyutsya tilki L izomeri Aminokisloti povinni sintezuvatisya z glyukozi grupoyu osoblivih fermentiv Napryamki sintezu ye dovilnimi i zberigayutsya Mozhlive vikoristannya glyukozi yak dzherela energiyi ta vuglecyu Dlya cogo vikoristovuyutsya D izomeri Glikoliz jde shlyahom dovilnogo rozsheplennya ATF vikoristovuyetsya yak perenosnik energiyi Klitina otochena klitinnoyu stinkoyu yaka skladayetsya z podvijnogo lipidnogo sharu gramnegativnoyu tipu Vseredini klitini koncentraciya natriyu nizhcha a kaliyu visha nizh zovni Vidhilennya pidtrimuyetsya osoblivim ionnim nasosom Ostannij universalnij spilnij predok rozmnozhuyetsya shlyahom podvoyennya vsogo vmistu genetichnogo materialu za chim sliduye podil klitini PripushennyaNaprikinci 1970 h rr Karl Vouz zaproponuvav tridomennu klasifikaciyu organizmiv Vvazhayuchi sho predstavniki pershoyi z vidilenoyi nim grupi prokariotiv mozhut buti davnishimi nizh vlasne bakteriyi Vouz nazvav yih arhebakteriyami abo arheyami Ce tverdzhennya bulo pidkripleno tim sho vsi vidomi arheyi mali vkraj visoku stijkist do ekstremalnih umov navkolishnogo seredovisha takih yak visoka solonist temperatura ta kislotnist i privelo deyakih uchenih do pripushennya sho ostannij zagalnij predok rozvivavsya v takih miscyah yak chorni kurci de taki krajnoshi panuyut ponini Odnak zgodom vin prijshov do visnovku pro te sho obidvi grupi pohodyat vid zagalnogo predka i zaproponuvav termin progenot dlya poznachennya primitivnoyi predkovoyi formi Krim togo buli vidkriti arheyi sho isnuyut v mensh vorozhih seredovishah na osnovi chogo bulo zrobleno visnovok sho ostannij zagalnij predok voliv temperatur sho ne perevishuyut 50 C Teper bagato sistematikiv vvazhayut sho vin bilsh tisno pov yazanij z eukariotami i bakteriyami hocha ce zalishayetsya diskusijnim pitannyam Mozhlivo sho vsi predstavniki ostannogo spilnogo predka vimerli i do nas dijshla tilki yihnya genetichna spadshina Abo yak bulo zaproponovano Karlomom Vouzom zhoden z okremo vzyatih organizmiv ne mozhe rozglyadatisya yak ostannij zagalnij predok bo genetichnij spadok vsih suchasnih organizmiv z yavivsya za dopomogoyu gorizontalnogo perenosu geniv pomizh starodavnogo spivtovaristva organizmiv Tipovi pomilkiVsuperech mozhlivim pomilkovim pripushennyam ostannij universalnij predok ne ye Pershim isnuyuchim organizmom Najprimitivnishim z mozhlivih organizmiv Yedinim vidom istot sho zhili v toj chas na Zemli Posilannya ta primitkiDoolittle W Ford February 2000 Uprooting the tree of life Scientific American 282 6 90 95 ref en Nicolas Glansdorff Ying Xu amp Bernard Labedan The Last Universal Common Ancestor emergence constitution and genetic legacy of an elusive forerunner Biology Direct 2008 3 29 ref en G Wachtershauser Towards a reconstruction of ancestral genomes by gene cluster alignment System Appl Microbiol 21 473 477 1998 angl 101 Bio 101 Lectures Life life htm What is Life nedostupne posilannya z lipnya 2019 by Michael Gregory Clinton College ref en 3 805 The universal nature of biochemistry by Norman R Pace PNAS January 30 2001 vol 98 no 3 805 808 ref en G Wachtershauser From pre cells to Eukarya a tale of two lipids Mol Microbiol January 47 1 13 22 2003 PMID 12492850 angl Cavalier Smith T Rooting the tree of life by transition analyses Biology Direct 2006 19 DOI 10 1186 1745 6150 1 19 http www biology direct com content pdf 1745 6150 1 19 pdf 2011 09 30 u Wayback Machine RNK svit bilya vitokiv zhittya nedostupne posilannya z lipnya 2019 S A Borinska 2257629 Novi dani pro ostannogo universalnogo predka Carl Woese The universal ancestor Proceedings of the National Academy of Sciences T 95 12 S 6854 6859 http www pnas org content 95 12 6854 full pdf html