Τι είναι ο Τελευταίος Παγκόσμιος Κοινός Πρόγονος (LUCA);

Ο τελευταίος παγκόσμιος κοινός πρόγονος (LUCA) είναι ένα υποθετικό αρχαίο μικρόβιο από το οποίο προέρχεται όλη η σημερινή ζωή. Πριν από περίπου 60,000 χρόνια, ζούσε ένας άνθρωπος στην Αφρική από τον οποίο κατάγονται όλοι οι ζωντανοί άνθρωποι. Το LUCA είναι μια ιδέα που βασίζεται σε παρόμοια αρχή, αλλά είναι ο κοινός πρόγονος όλης της ζωής και όχι μόνο των ανθρώπων.
Το LUCA πιστεύεται ότι έζησε μεταξύ 3.6 και 4.1 δισεκατομμυρίων ετών πριν. Η ζωή μπορεί να υπήρχε για 100-500 εκατομμύρια χρόνια πριν εμφανιστεί το LUCA. Το LUCA δεν είναι το πρώτο ζωντανό πράγμα ποτέ ή ο πιο πρωτόγονος δυνατός ζωντανός οργανισμός, απλώς ο παγκόσμιος κοινός πρόγονος όλων των υπαρχόντων οργανισμών.

Αν και τα απολιθώματα της περιόδου είναι λιγοστά και εξαιρετικά υποβαθμισμένα, μπορούμε να υπολογίσουμε τα χαρακτηριστικά του LUCA βλέποντας ποια κοινά χαρακτηριστικά έχει όλη η ζωή σήμερα. Αυτό περιλαμβάνει έναν γενετικό κώδικα που βασίζεται σε δίκλωνο DNA, συμπεριλαμβανομένων τεσσάρων νουκλεοτιδίων, που αποτελούν 64 πιθανά κωδικόνια τριών νουκλεοτιδίων. Αυτή η επιλογή νουκλεοτιδίων είναι αυθαίρετη αλλά καθολική για όλη τη γήινη ζωή.

Ένα άλλο κοινό χαρακτηριστικό είναι ο τρόπος με τον οποίο εκφράζονται οι οδηγίες του DNA μέσω μονόκλωνων ενδιάμεσων RNA. Αυτά τα ενδιάμεσα RNA οδηγούν στην κατασκευή πρωτεϊνών από ριβοσώματα, tRNA και μια ομάδα σχετικών πρωτεϊνών. Αυτές οι πρωτεΐνες είναι κατασκευασμένες από 20 αμινοξέα και οι οδοί σύνθεσης είναι αυθαίρετες αλλά καθολικές. Όλες οι μορφές ζωής χρησιμοποιούν τη γλυκόζη (απλή ζάχαρη) ως πηγή ενέργειας και άνθρακα. Το ATP χρησιμοποιείται πάντα ως το ενεργειακό νόμισμα του κυττάρου. Το LUCA θα είχε ένα απλό σύστημα κίνησης βασισμένο σε μικροσωληνίσκους.

Δεν είναι βέβαιο εάν το LUCA μοιάζει περισσότερο με τον τομέα Bacteria ή Archaea. Και οι δύο έχουν εξαιρετικά πρωτόγονες παραλλαγές. Μέχρι το 2002, ένα βακτήριο, το Mycoplasma genitalium, πιστευόταν ότι είχε το πιο κοντό γονιδίωμα από όλα τα έμβια όντα, αποτελούμενο από 582,970 ζεύγη βάσεων. Στη συνέχεια τον τίτλο έκλεψαν οι Archaea Nanoarchaeum equitans, με 490,885 ζεύγη βάσεων. Το 2006, το Candidatus ruddii, ένα βακτήριο, πήρε ξανά τον τίτλο, με γονιδίωμα μήκους μόλις 159,662 ζεύγη βάσεων. Το LUCA πιθανώς είχε μια γονιδιωματική πολυπλοκότητα σε αυτό το γενικό εύρος.