Hvad giver det bedste bevis for, at cellesignaleringsveje udviklede sig tidligt i?

1. Universalitet af cellesignalering:

* Fundet i alle levende organismer: Cellesignaleringsveje findes i alle livsdomæner - bakterier, archaea og eukaryoter. Denne universalitet peger på en meget gammel oprindelse.

* Grundlæggende mekanismer er ens: Selvom organismer har udviklet sig og divergeret signifikant, er de underliggende mekanismer for signalering (receptoraktivering, signaltransduktion og cellulær respons) bemærkelsesværdigt ens på tværs af meget forskellige arter.

2. Gamle signalveje:

* to-komponentsystemer: Dette er de enkleste signalveje, der findes i bakterier og archaea. De involverer et sensorprotein, der detekterer et miljøsignal og et responsregulatorprotein, der ændrer genekspression. Disse systemer er utroligt gamle, der går tilbage til de tidligste enkeltcellede organismer.

* g protein-koblede receptorer (GPCR'er): Disse er meget forskellige receptorer, der findes i alle eukaryoter. De spiller afgørende roller i alt fra sensorisk opfattelse til hormonsignalering. Det antages, at GPCR'er har udviklet sig meget tidligt, sandsynligvis fra bakteriesensorproteiner.

* Proteinkinaser: Disse enzymer er ansvarlige for phosphorylering af målproteiner, et centralt trin i mange signalveje. De findes i alle livsdomæner, hvilket yderligere indikerer deres gamle oprindelse.

3. Fossil bevis:

* Unicellulære fossiler: Mens fossiler ikke direkte viser signalveje, antyder eksistensen af ​​komplekse encellede organismer i den tidlige jord (3,5 milliarder år siden) stærkt tilstedeværelsen af ​​cellulære kommunikationsmekanismer.

4. Evolutionær bevaring:

* signaleringsproteiner med gamle rødder: Mange signalproteiner er blevet bemærkelsesværdigt konserveret i hele evolutionen med kun subtile variationer i deres struktur og funktion. Denne bevaring taler til deres betydning og deres lange historie.

5. Molekylære fylogenetiske undersøgelser:

* livets træ: Fylogenetisk analyse af signalproteiner og veje afslører, at de er dybt forankret i livets træ, med deres oprindelse, der foregner diversificeringen af ​​større organismelle linjer.

Kortfattet:

Beviserne for den tidlige udvikling af cellesignaleringsveje er overbevisende og kommer fra flere undersøgelseslinjer. Universiteten, mangfoldigheden, gammel oprindelse og bemærkelsesværdig bevarelse af disse veje antyder stærkt, at de er grundlæggende for livet og har været til stede siden begyndelsen.