มีการเสนอว่า บรรพบุรุษร่วมสากลแรก ( FUCA )เป็นสิ่งมีชีวิตที่ไม่มีเซลล์ ซึ่งเป็น สิ่งมีชีวิตแรกสุดที่มีรหัสพันธุกรรมที่สามารถทำการแปลทางชีวภาพของโมเลกุลRNA ไปเป็นการ สร้างโปรตีนผ่านการสังเคราะห์เปปไทด์^{[ 1 ] [ 2 ]}ลูกหลานของมันจะรวมถึงบรรพบุรุษร่วมสากลสุดท้าย (LUCA) และด้วยเหตุนี้จึงรวมถึงเซลล์สมัยใหม่ทั้งหมด^{[ 1 ] [ 3 ]} FUCA ยังเป็นบรรพบุรุษของสายพันธุ์พี่น้องโบราณของ LUCA ที่ไม่มีลูกหลานสมัยใหม่โดยตรง แต่ซึ่งอาจถ่ายทอดสารพันธุกรรมในแนวนอนไปยังจีโนมของลูกหลานยุคแรกของ LUCA ^{[ 3 ]}

เชื่อกันว่า FUCA ประกอบด้วยโปรเจโนตซึ่งเป็นระบบชีวภาพโบราณที่ใช้RNAสำหรับจีโนมและการจำลองตัวเอง [ ^{4 ] [ 5 ] [ 6 ] เมื่อ}เปรียบเทียบกันแล้ว LUCA จะมีกระบวนการเผาผลาญ ที่ซับซ้อน และ จีโนม DNAที่ประกอบด้วยยีนหลายร้อยยีนที่จัดกลุ่มเป็นตระกูลยีน หลายตระกูล ^{[ 1 ]}

ก่อนที่ชีววิทยาแบบแบ่งส่วนอย่าง FUCA จะปรากฏขึ้น มีการตั้งสมมติฐานว่าชีวิตเกิดขึ้นจากการจัดระเบียบของยุคก่อนเซลล์ ในโลก ของRNA ^{[ 4 ]}ในยุคนี้ โมเลกุล RNA ที่จำลองตัวเองได้จะเก็บข้อมูลทางพันธุกรรมและเร่งปฏิกิริยาเคมี กลไกการแปลและรหัสพันธุกรรมมีอยู่ทั่วไปในเซลล์และไวรัสที่รู้จักทั้งหมด ซึ่งบ่งชี้ถึงต้นกำเนิดเดียวของระบบชีวภาพ ( โมโนฟิลี ) ^{[ 1 ] [ 4 ]}

เชื่อกันว่า FUCA เป็นสิ่งมีชีวิตชนิดแรกที่มีความสามารถในการแปลทางชีวภาพ โดยใช้โมเลกุลRNA ในการแปลงข้อมูลเป็น เปปไทด์และสร้างโปรตีน [ ^{1 ] เชื่อ}กันว่าระบบการแปลแบบแรกนี้เกิดขึ้นพร้อมกับรหัสพันธุกรรมยุคแรกที่มีข้อผิดพลาด^{[ 1 ]} FUCA จึงเป็นระบบชีวภาพระบบแรกที่มีรหัสพันธุกรรมที่กำหนดการประกอบโปรตีนที่เฉพาะเจาะจง^{[ 2 ]}

การพัฒนาของ FUCA น่าจะเป็นกระบวนการค่อยเป็นค่อยไปในตอนแรกโดยไม่มีรหัสพันธุกรรม^{[ 1 ]}มีการตั้งสมมติฐานว่า FUCA เกิดขึ้นจากไรโบโซมซึ่งเป็นสารประกอบที่ประกอบด้วย RNA และโปรตีน^{[ 1 ]} ซึ่งวิวัฒนาการมาจาก กลไกไรโบนิวคลีโอโปรตีนที่ดั้งเดิมกว่า^{[ 4 ]} FUCA ปรากฏขึ้นเมื่อศูนย์ถ่ายโอนเปปไทด์ ในยุคแรก เริ่มปรากฏขึ้น และเมื่อตัวจำลองโลก RNA สามารถเชื่อมกรดอะมิโน เข้าด้วยกันเป็นโอลิ โกเปปไทด์สายสั้นได้^{[ 1 ]}

ยีนแรกของ FUCA น่าจะเข้ารหัสส่วนประกอบของไรโบโซมtRNA ดั้งเดิม - อะมิโนเอซิลทรานสเฟอเรสและโปรตีนอื่นๆ ที่ช่วยรักษาเสถียรภาพและคงการแปลทางชีวภาพ^{[ 2 ]}เปปไทด์แบบสุ่มเหล่านี้อาจจับกับ พอลิเมอร์ กรดนิวคลีอิก สายเดี่ยว ซึ่งเพิ่มความเสถียรและความแข็งแกร่งของระบบ โดยจับกับโมเลกุลที่ทำให้เสถียรอื่นๆ^{[ 1 ]}เมื่อ FUCA เจริญเติบโตเต็มที่ รหัสพันธุกรรมของมันก็ได้รับการกำหนดอย่างสมบูรณ์^{[ 1 ]}

มีการเสนอว่า FUCA ประกอบด้วยประชากรของระบบเปิดที่แลกเปลี่ยนส่วนประกอบและข้อมูลกับสิ่งแวดล้อม และประชากรของไรโบนิวคลีโอโปรตีนที่จำลองตัวเองได้^{[ 4 ]}ยุคโปรเจโนตเริ่มต้นขึ้นเมื่อระบบปฏิสัมพันธ์เหล่านี้มาถึง^{[ 4 ]}ระบบเหล่านี้เติบโตเต็มที่เมื่อกระบวนการจัดระเบียบตนเองส่งผลให้เกิดรหัสพันธุกรรม^{[ 4 ]}รหัสพันธุกรรมนี้สามารถจัดระเบียบปฏิสัมพันธ์ที่เป็นระเบียบระหว่างกรดนิวคลีอิกและโปรตีนได้เป็นครั้งแรกผ่านการสร้างภาษาชีวภาพ^{[ 4 ]}สิ่งนี้ทำให้ระบบเปิดก่อนเซลล์เริ่มสะสมข้อมูลและจัดระเบียบตนเอง สร้างจีโนมแรกโดยการประกอบเส้นทางชีวเคมี [ ^{4 ] เส้นทาง}เหล่านี้น่าจะปรากฏในประชากรโปรเจโนตที่แตกต่างกันซึ่งวิวัฒนาการอย่างอิสระ^{[ 4 ]}

โปรเจโนต (เรียกอีกอย่างว่าไรโบไซต์หรือไรโบเซลล์) ^{[ 7 ] [ 8 ] [ 9 ]}เป็นระบบชีวภาพแบบเปิดหรือกึ่งเปิดที่สามารถแลกเปลี่ยนข้อมูลทางพันธุกรรมได้อย่างเข้มข้น ก่อนการมีอยู่ของเซลล์และLUCA [ ^{5 ] [ 4 ] คำ}ว่าโปรเจโนตถูกบัญญัติขึ้นโดยคาร์ล โวเอสในปี 1977 ^{[ 5 ]}ในช่วงเวลาเดียวกับที่เขานำเสนอแนวคิดของสามโดเมนของสิ่งมีชีวิต (แบคทีเรีย อาร์เคีย และยูคาริโอต ) โวเอสยังเสนอว่าแต่ละโดเมนมีต้นกำเนิดมาจากโปรเจโนตที่แตกต่างกัน^{[ 4 ] [ 10 ]}ความหมายของโปรเจโนตเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลา เมื่อในทศวรรษ 1980 ดูลิตเติลและดาร์เนลล์ใช้คำนี้เพื่ออ้างถึงบรรพบุรุษเดียวของทั้งสามโดเมนของสิ่งมีชีวิต^{[ 11 ]}ซึ่งปัจจุบันเรียกว่าบรรพบุรุษร่วมสากลสุดท้าย (LUCA) ^{[ 12 ]}

คำว่า ribocyte และ ribocell หมายถึง progenotes ซึ่งเป็นรูปแบบเริ่มต้นของไรโบโซม(protoribosomes)ซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตเซลล์ดั้งเดิมในเชิงสมมติฐานที่มี RNA ที่สามารถจำลองตัวเองได้^{[ 8 ] [ 9 ]}โดยมี จีโน มเป็น RNA แทนที่จะ เป็นจีโนมเป็น DNAตามปกติ^{[ 6 ]} ในช่วงเวลาแห่งวิวัฒนาการของเซลล์ในยุค ดาร์วินของ Carl Woese เชื่อกันว่า progenotes มีRNAแทนที่จะ เป็น DNAเป็นโมเลกุลข้อมูล^{[ 7 ]}

วิวัฒนาการของไรโบโซมจากไรโบไซต์โบราณระบบและกลไก RNA ที่จำลองตัวเองได้ไปสู่รูปแบบปัจจุบันที่เป็นเครื่องจักรการแปล อาจเป็นแรงกดดันในการคัดเลือกเพื่อรวมโปรตีนเข้ากับกลไกการจำลองตัวเองของไรโบโซม ซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการจำลองตัวเอง^{[ 6 ] [ 13 ]} เชื่อกันว่า RNA ไรโบโซมเกิดขึ้นก่อนเซลล์หรือไวรัส ในช่วงเวลาที่โปรเจโนตมีอยู่^{[ 4 ]}

โปรเจโนทส์ประกอบขึ้นเป็น FUCA และสืบเชื้อสายมาจาก FUCA ^{[ 4 ]}เชื่อกันว่า FUCA เป็นผู้จัดระเบียบการเปลี่ยนผ่านจากระบบชีวภาพเริ่มต้นไปสู่โปรเจโนทส์ที่เจริญเต็มที่^{[ 4 ]}โปรเจโนทส์เป็นรูปแบบที่โดดเด่นในช่วงยุคโปรเจโนทส์ ซึ่งเป็นช่วงที่ระบบชีวภาพถือกำเนิดและประกอบขึ้นเป็นครั้งแรก^{[ 4 ]}ยุคโปรเจโนทส์น่าจะเกิดขึ้นหลังจากยุคก่อนชีวภาพ ของโลก RNAและโลกเปปไทด์แต่ก่อนการเกิดขึ้นและการปรากฏตัวของสิ่งมีชีวิตและระบบชีวภาพที่เจริญเต็มที่ เช่นไวรัสแบคทีเรียและอาร์เคีย^{[ 4 ​​]}

ประชากรโปรเจโนตที่ประสบความสำเร็จมากที่สุดน่าจะเป็นกลุ่มที่สามารถจับและประมวลผลคาร์โบไฮเดรตกรดอะมิโน และเมตาบอไลต์ ตัวกลาง และโคแฟคเตอร์ อื่นๆ ได้^{[ 4 ]}ในโปรเจโนตนั้นไม่มีการแบ่งส่วนโดยเยื่อหุ้มเซลล์ อย่างสมบูรณ์ และการแปลโปรตีนก็ไม่แม่นยำ โปรเจโนตแต่ละตัวไม่ได้มีกระบวนการเผาผลาญที่สมบูรณ์ในตัวเอง ขั้นตอนการเผาผลาญที่แตกต่างกันเกิดขึ้นในโปรเจโนตที่แตกต่างกัน ดังนั้นจึงสันนิษฐานว่ามีชุมชนของระบบย่อยที่โต้ตอบกันซึ่งเริ่มร่วมมือกันและในที่สุดก็พัฒนาไปเป็น LUCA ^{[ 7 ]}

• การกำเนิดสิ่งมีชีวิต
• สถานการณ์การกำเนิดสิ่งมีชีวิตทางเลือก
• สิ่งมีชีวิตรูปแบบแรกสุดที่รู้จักกัน
• โลกของ RNP
• โปรโตเซลล์
• เซลล์ก่อน
• กระบวนการเผาผลาญขั้นต้นซึ่ง FUCA อาจมีหรือไม่มีก็ได้
• การถ่ายทอดยีนในแนวนอนในวิวัฒนาการ