Вёзе, Карл

Синтез белка происходит на рибосомах, причём у эукариот и прокариот в рибосомах разный набор молекул рРНК^[14].

Сначала Вёзе провёл исследования 5S рРНК. Он обнаружил достаточно много гомологий, которые могли бы помочь составить филогенетическое древо, но 5S состоит всего из 121 нуклеотида, что крайне неинформативно^[8][14].

Тогда он обратил внимание на 16S рРНК. У неё обнаружился консервативный участок, который не меняется. Если в нём что-то изменить, то синтез белка уже не происходит. Остальная часть последовательности — это изменяющиеся участки. Вёзе использовал метод каталогизации олигонуклеотидов 16S рРНК (РНК-фингерпринтинг) с радиоактивным мечением и двумерным электрофорезом^[8].

16S рРНК содержит 1500 нуклеотидов. Эта молекула оказалась очень удобной для сравнения нуклеотидных последовательностей и определения родства. Оказалось, что по молекулярным данным все организмы делятся на три основные группы — археи (архебактерии), бактерии (эубактерии) и эукариоты. Открытие архей было опубликовано в 1977 году в журнале PNAS совместно с Джорджем Фоксом^[15]. Построенное на основании этих данных филогенетическое древо Карл Вёзе издал в 1985 году.

В современной филогенетике трёхдоменная система уступает место двухдоменной модели (гипотеза эоцитов), где эукариоты рассматриваются как ветвь внутри архей (надтип Asgard)^[16].

В 1967 году Карл Вёзе первым высказал идею об этапе мира РНК при возникновении жизни на Земле^[17]. Вёзе предположил, что РНК могла быть предшественником ДНК и белков, так как способна хранить генетическую информацию и потенциально обладает каталитической активностью^[18].

В своих поздних работах Карл Вёзе развивал концепцию ранней эволюции жизни, в которой доминирующую роль играл горизонтальный перенос генов. Эта модель ставила под сомнение классические представления, основанные исключительно на вертикальном наследовании от общего предка^[19].

Вёзе предположил, что на ранних этапах развития жизни не существовало чётко очерченных видов. Вместо них присутствовали «прогеноты» — примитивные клетки с неточным аппаратом трансляции и высокой частотой мутаций. Согласно этой теории, последний универсальный общий предок представлял собой не единичный организм, а разнообразное сообщество таких клеток, которые свободно обменивались генетическим материалом^[19].

Для описания переломного момента в эволюции учёный ввёл понятие «Дарвиновского порога». Этот рубеж был достигнут, когда клеточные структуры усложнились, а вертикальное наследование стало преобладающим механизмом передачи генетической информации. Переход через Дарвиновский порог привёл к снижению роли горизонтального переноса генов и сделал возможным формирование стабильных клеточных линий^[19].