Qual è l’ultimo antenato comune universale (LUCA)?

L’ultimo antenato comune universale (LUCA) è un ipotetico microbo antico da cui discende tutta la vita odierna. Circa 60,000 anni fa, viveva un essere umano in Africa da cui discendono tutti gli esseri umani viventi. Il LUCA è un’idea basata su un principio simile, ma essendo l’antenato comune di tutta la vita piuttosto che solo degli umani.
Si ritiene che il LUCA sia vissuto tra 3.6 e 4.1 miliardi di anni fa. La vita potrebbe essere esistita per 100-500 milioni di anni prima che apparisse il LUCA. Il LUCA non è il primo essere vivente in assoluto o l’organismo vivente più primitivo possibile, solo l’antenato comune universale di tutti gli organismi esistenti.

Sebbene i fossili del periodo siano scarsi e altamente degradati, possiamo estrapolare le caratteristiche del LUCA vedendo quali caratteristiche hanno in comune tutta la vita oggi. Ciò include un codice genetico basato sul DNA a doppio filamento, inclusi quattro nucleotidi, che costituiscono 64 possibili codoni a tre nucleotidi. Questa selezione di nucleotidi è arbitraria ma universale per tutta la vita terrena.

Un’altra caratteristica condivisa è il modo in cui le istruzioni del DNA sono espresse tramite intermedi di RNA a filamento singolo. Questi intermedi di RNA portano alla costruzione di proteine ​​da ribosomi, tRNA e un gruppo di proteine ​​correlate. Queste proteine ​​sono costituite da 20 amminoacidi e le vie di sintesi sono arbitrarie ma universali. Tutte le forme di vita utilizzano il glucosio (zucchero semplice) come fonte di energia e carbonio. L’ATP viene sempre utilizzato come valuta energetica della cellula. Il LUCA avrebbe avuto un semplice sistema di locomozione basato su microtubuli.

Non è chiaro se il LUCA assomigli più da vicino al dominio Bacteria o Archaea. Entrambi hanno varianti estremamente primitive. Fino al 2002, si pensava che un batterio, Mycoplasma genitalium, avesse il genoma più corto di tutti gli esseri viventi, composto da 582,970 paia di basi. Poi quel titolo fu rubato dagli Archaea Nanoarchaeum equitans, con 490,885 paia di basi. Nel 2006, Candidatus ruddii, un batterio, ha ripreso il titolo, con un genoma lungo solo 159,662 paia di basi. Il LUCA aveva probabilmente una complessità genomica in questo range generale.