모든 생물의 공통 조상
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1. 개요
Last Universal Ancestor 또는 Last Universal Common Ancestor. 흔히들 LUCA 혹은 LUA로 약칭하곤 한다. 루카 혹은 루아라고 읽으면 된다.
1859년 찰스 다윈이 종의 기원에서 처음으로 제시한 개념으로 현재 지구에 살아있는 모든 생물의 마지막 공통조상이라는 개념이다. 현 과학계는 이 생물이 35~38억 년 전에 출현했다고 생각하고 있다.
착각하기 쉽지만 생물의 기원이나 최초의 생물과는 좀 다른 개념이다. 모든 현생 생물들의 조상을 찾아 거슬러 올라가면 만나는 지점일 뿐, 최초로 등장한 생물이라는 뜻은 아니다. 아직은 가설 단계지만, 최초의 생물은 생물과 무생물 사이의 어딘가에 위치해 있으리라 짐작되고, 그 단계에서는 밑에 서술되는 공통적인 특징들을 전부 가지고 있었을 리도 없기 때문이다.
2. 상세
모든 생물의 공통 조상이기에 모든 생물들에 일치하는 모습들을 다 가질 것으로 보고 있으며, 모든 생물의 공통점은 다음과 같다.
- 유전 암호는 DNA를 기반으로 한다.[1]
- 유전 암호는 중개자로 단일 나선의 RNA를 사용한다.
- 유전 암호는 단백질을 생산한다.
- 모든 종류의 생물들은 단백질 작용의 결과물이다.
- 단백질은 자유 아미노산이 리보솜에서 mRNA, tRNA, 그리고 다른 관련 단백질을 번역하면서 조립된다.
- 리보솜은 2가지 서브유닛으로 구성되는데, 하나는 크고 하나는 작다.
- 각각의 리보솜 서브유닛은 리보솜 단백질에 둘러싸인 리보솜 RNA로 구성되어 있다.
- RNA 분자들(rRNA, tRNA)은 리보솜 안의 촉매반응에 중요한 역할을 담당한다.
- L-이성질체의 아미노산만이 사용된다.
- 글루코스가 에너지 원으로 쓰이며, 탄소는 오직 D-이성질체만 사용된다.
- ATP은 에너지 매개물로 사용된다.
- 수백 개의 효소들이 화학반응에 촉매로 작용하여 지방, 당분, 아미노산으로 부터 에너지를 뽑아내며, 또한 반대로 조합하기도 하며, 핵산은 임의의 화학 통로를 이용하여 조합한다.
- 세포는 물을 기반으로 한 세포질로 구성되어 있으며, 이는 이중 지질막으로 효과적으로 둘러싸여 있다.
- 세포 안은 나트륨 함량이 낮고 칼륨 함량이 높으며, 이건 특별한 이온 펌프로 유지된다.
- 세포는 세포 분열을 통한 복제로 증식된다.
물론 생물학이 발전하면서 역전사 효소들이 발견됨에 따라 극소수 규칙은 예외가 되는 경우도 있다. 자세한 내용은 역전사 항목 참조.
3. 여담
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[1] 구조에 따라서는 효소로도 작용할 수 있는 RNA를 기반으로 하는게 더 초기 생명체에선 유리하다고 여겨지고 있기 때문에 이 항목은 조금 애매한 여지가 있다.