Аннотация:LUCA (Last Universal Common Ancestor) – наиболее недавняя популяция организмов, от
которой произошли все организмы, ныне живущие на Земле. Считается, что LUCA жил
приблизительно 4,4 млрд лет назад в катархейскую (гадейскую) эру [1, 2]. Из-за того что
окаменелых останков LUCA не сохранилось, его изучение возможно только путем
сравнения геномов.
Основной единицей эволюции белка является домен. Существуют исследования, в
которых на основе распространённости белков или отдельных белковых доменов строят
предположения о наличии их у LUCA, что, в свою очередь, позволяет рассуждать о его
физиологии и экологии.
Отдельным до конца не решённым вопросом является наличие у LUCA многодоменных
белков. Хорошими кандидатами на эту роль являются многодоменные белки, широко
распространённые по филогенетическому дереву. Однако распространённость не является
однозначным критерием древности из-за происходящего у прокариот горизонтального
переноса генов. Но если распространённая доменная архитектура является эволюционно
стабильной, мы можем с большей уверенностью предполагать, что она присутствовала у
предковых форм, а может быть и у LUCA.
В работе составлен список универсальных доменов - доменов, встречающихся в каждом из суперцарств живой природы. Для поиска универсальных доменных архитектур на его основе была создана таблица пар универсальных доменов, встречающихся в каждом из суперцарств живой
природы, т.е. универсальных пар. На первом этапе поиск универсальных архитектур
производился среди доменов, образующих наибольшее количество универсальных пар.
В дипломном проекта составлен список эволюционно консервативных - универсальных доменных архитектур. Четыре универсальные доменные архитектуры исследованы детально. Для двух из них предположено, что белки с такой доменной архитектурой могли присутствовать у LUCA, гипотетического организма - общего предка всех живых организмов. Для двух других универсальных доменных архитектур эволюция, восстанавливаемая по филогенетическим деревьям, может быть объяснена горизонтальными переносами или техническими причинами: неадекватными порогами сходства последовательностей для включения их в разные домена.