리서치 하이라이트

시신세에서 고온에 적응한 인류 공통 조상, LUCA

Nature 456, 7224

현재의 모든 살아 있는 생명체가 유래한 것으로 생각되는 가상의 공통 조상인 ‘LUCA’에 대한 연구는 매우 흥미로운 분야이다. 약 35억년에서 38억년 사이에서의 화석적 증거는 희박하며, LUCA에 대한 연구자들은 LUCA의 생물학 및 환경적인 정보를 이용한 간접적인 증거에 의존해야 한다. 현존하는 지놈으로부터 얻어진 유전적인 증거에서 얻어진 유전적인 증거를 기반으로 한 고대 단백질 서열의 재구성을 통해서, LUCA가 호열성일 것으로 판단되었다. 하지만, 리보솜 RNA 염기 서열 분석으로는 좀더 차가운 환경에서 LUCA가 서식했을 것이라는 것을 간접적으로 보여주고 있다. 새로운 ‘분자 온도계’ 방법을 통해서 이러한 차이점에 대한 차이를 보여줄 수 있을 것으로 여겨진다. 분자 진화에 대한 가장 최근의 수학적 모델을 이용하여 수백 종의 현재 종을 대상으로 rRNA 및 단백질 염기서열에 대한 분석을 통해서 2 단계에 걸친 환경적인 온도 변화가 있었던 것으로 보고하고 있다. LUCA 되었던 생물은 중온성으로 약 60도 정도의 환경에서 서식했으며, 호열성의 공통 조상보다 약한 70도 정도의 온도에 적응하였던 것으로 보인다. 그 이후에 해양의 온도가 낮아지면서 세균, 그리고 고세균, 진핵 세균이 어떻게 대량으로 나타난 것으로 보인다.