{{위키데이터 속성 추적}}
{{진화}}
[[파일:Tree of life SVG.svg|right|섬네일|200px| 모든 생물들의 큰 부류는 [[분류학|분류 그림]]에서 중앙에 위치한 LUCA에 연결되어 있다.]]
'''현존하는 모든 생물의 공통 조상'''<ref>Pulves 외, 이광웅 외 역, 생명 생물의 과학, 2006, 교보문고, {{ISBN|89-7085-516-5}}- 제4부 진화의 과정 ~ 제5부 다양성의 진화에서 사용된 번역어</ref>({{Llang|en|last universal ancestor}}, '''LUA''' 또는 {{Llang|en|last universal common ancestor}}, '''LUCA''', 혹은 cenancestor)은 현재 지구에 살아 있는 모든 [[생물]]들의 [[공통 조상]]이다.<ref name="theobald">
{{저널 인용
 | 성 = Theobald
 | 이름 = D. L.
 | 연도 = 2010
 | 제목 = A formal test of the theory of universal common ancestry
 | 저널 = [[네이처]]
 | 권 = 465
 | 호 = 7295
 | 쪽 = 219–22
 | pmid =20463738
 | doi = 10.1038/nature09014
 }}
</ref> 모든 생물의 공통 조상은 약 35억년에서 38억년 사이(고시생대)에 출현한 것으로 보고 있다.<ref>
{{저널 인용
 |last         = Doolittle
 |first        = W. F.
 |year         = 2000
 |제목       = Uprooting the tree of life
 |url          = http://shiva.msu.montana.edu/courses/mb437_537_2005_fall/docs/uprooting.pdf
 |journal      = Scientific American
 |volume       = 282
 |issue        = 6
 |pages        = 90–95
 |doi          = 10.1038/scientificamerican0200-90
 |postscript   = .
 |pmid         = 10710791
 |확인날짜 = 2011년 7월 29일
 |보존url    = https://www.webcitation.org/5w9oPfm4a?url=http://shiva.msu.montana.edu/courses/mb437_537_2005_fall/docs/uprooting.pdf
 |보존날짜 = 2011년 1월 31일
 |url-status = dead
}}</ref><ref>
{{저널 인용
 |last1=Glansdorff |first1=N.
 |last2=Xu |first2=Y
 |last3=Labedan |first3=B.
 |year=2008
 |title=The Last Universal Common Ancestor: Emergence, constitution and genetic legacy of an elusive forerunner
 |journal=[[Biology Direct]]
 |volume=3 |issue= |pages=29
 |doi=10.1186/1745-6150-3-29
 |postscript=. |pmid=18613974 |pmc=2478661
}}</ref>

LUCA는 적어도 다중 조상들 모델보다 10<sup>2860</sup>배나 더 가능성이 높다.<ref name="discnews">{{웹 인용
 |last1=Hesman Saey
 |first1=T.
 |date=14 May 2010
 |제목=All Modern Life on Earth Derived from Common Ancestor
 |url=http://news.discovery.com/animals/life-single-common-ancestor.html
 |publisher=[[Discovery News]]
 |확인날짜=2012-07-09
 |archive-date=2012-08-25
 |archive-url=https://web.archive.org/web/20120825123255/http://news.discovery.com/animals/life-single-common-ancestor.html
 |url-status=dead
 }}</ref> 단일 공통 조상에 대한 모델은 종간의 유전자 교환이 가능하다면 다중 조상들 모델보다 10<sup>3489</sup>배나 더 가능성이 높다.<ref name="discnews"/>

== 특징 ==
지구상에 살았던 모든 독립적인 생물들이 공유하는 특성들에 기초를 하여,<ref>{{저널 인용 |first=G. |last=Wächtershäuser |title=Towards a reconstruction of ancestral genomes by gene cluster alignment |journal=System. Appl. Microbiol. |volume=21 |issue=4 |pages=473–477 |year=1998 |doi=10.1016/S0723-2020(98)80058-1 }}.</ref><ref>{{웹 인용 |url=http://faculty.clintoncc.suny.edu/faculty/Michael.Gregory/files/Bio%20101/Bio%20101%20Lectures/Life/life.htm |title=What is Life? |first=Michael |last=Gregory |publisher=Clinton College |확인날짜=2010년 3월 1일 |보존url=http://wayback.vefsafn.is/wayback/20071213110350/http://faculty.clintoncc.suny.edu/faculty/Michael.Gregory/files/Bio%20101/Bio%20101%20Lectures/Life/life.htm |보존날짜=2007년 12월 13일 |url-status=dead }}.</ref><ref>{{저널 인용|last=Pace |first=Norman R. |year=2001 |title=The universal nature of biochemistry |journal=Proceedings of the National Academy of Sciences |volume=98 |issue=3 |pages=805–808 |url=http://www.pnas.org/content/98/3/805.full |doi=10.1073/pnas.98.3.805 |pmid=11158550 |bibcode=2001PNAS...98..805P |pmc=33372}}.</ref><ref>{{저널 인용 |first=G. |last=Wächtershäuser |title=From pre-cells to Eukarya — a tale of two lipids |journal=Mol. Microbiol. |volume=47 |issue=1 |pages=13–22 |year=2003 |pmid=12492850 |doi=10.1046/j.1365-2958.2003.03267.x}}.</ref> LUCA의 윤곽을 추론할 수 있다.
* 유전 암호는 [[DNA]]를 기반으로 한다.
** DNA는 4개의 [[뉴클레오타이드]]인 [[디옥시아데노신]], [[디옥시유리딘]], [[디옥시구아노신]], [[디옥시사이티딘]]로 구성되며, 나머지 뉴클레오타이드는 배제된다.
** 유전 암호는 3가지 뉴클레오타이드로 구성된 [[코돈]]으로 구성되며, 이로 인해 64개의 조합을 만들수 있다. 만들 수 있는 조합은 64가지인데 [[아미노산]]의 종류는 20가지이므로 동일한 아미노산에 여러 개의 코돈이 대응될 수 있다.
** DNA는 [[DNA 중합효소]]로 인해 이중 나선으로 구성된다.
** DNA는 보존 효소들의 조합으로 관리되며, 여기엔 토포아이소머라아제, 리가아제와 다른 DNA 수리 효소들로 구성된다. 또한 DNA는 [[히스톤]]과 같은 응축 단백질로 보호받는다.
* 유전 암호는 중개자로 단일 나선의 [[RNA]]를 사용한다.
** RNA는 DNA에 의존적인 [[RNA 중합효소]]로 만들어지며, DNA와 뉴클레오타이드가 유사하나, [[사이티딘]]이 [[유라실]]로 교체되는 점이 다르다.
** 그러나 여러 연구들에서 LUCA는 [[DNA]]가 없고 [[RNA]]만을 이용했다는 연구들이 있다.<ref>{{저널 인용 |first=Michael  |last=Marshall |title=Life began with a planetary mega-organism
|url=http://www.newscientist.com/article/mg21228404.300-life-began-with-a-planetary-megaorganism.html
 |publisher=New Scientist }}.</ref>
* 유전 암호는 [[단백질]]을 생산한다.
* 모든 종류의 생물들은 단백질 작용의 결과물이다.
* 단백질은 자유 [[아미노산]]이 [[리보솜]]에서 [[mRNA]], [[tRNA]], 그리고 다른 관련 단백질을 [[번역 (생물학)|번역]]하면서 조립된다.
** 리보솜은 2가지 소단위체로 구성되는데, 하나는 크고 하나는 작다.
** 각각의 리보솜 소단위체는 [[리보솜 단백질]]에 둘러싸인 [[리보솜 RNA]]로 구성되어 있다.
** RNA 분자들(rRNA, tRNA)은 리보솜 안의 촉매반응에 중요한 역할을 담당한다
** 코돈에서 만들어진 단백질을 구성하는 20개의 [[아미노산]]이 단백질로 사용된다.
** [[카이랄성 (화학)|L-이성질체]]의 아미노산만이 사용된다.
* [[글루코스]]는 에너지 원으로 쓰이며, [[탄소]]는 오직 D-이성질체만 사용된다.
* [[아데노신 삼인산|ATP]]은 에너지 매개물로 사용된다.
* 수백개의 [[효소]]들이 화학반응에 촉매로 작용하여 지방, 당분, 아미노산으로부터 에너지를 뽑아내며, 또한 반대로 조합하기도 하며, 핵산은 임의의 화학 통로를 이용하여 조합한다.
* 세포는 물을 기반으로 한 세포질로 구성되어 있으며, 이는 이중 지질막으로 효과적으로 둘러싸져 있다.
* 세포 안에는 바깥에 비교할 때 [[소듐]]함량이 낮고 [[포타슘]]함량이 높다. 이런 농도는 특별한 이온 펌프로 유지된다.
* 세포는 [[세포 분열]]을 통한 복제로 증식된다.

== 가정 ==
[[파일:Tree Of Life (with horizontal gene transfer).svg|섬네일|200px|수평적 유전자 이동을 나타낸 다이어그램]]
[[찰스 다윈]]은 1859년 [[종의 기원]]에서 보편적 공통 조상 이론을 내보였으며, 이렇게 말하고 있다 "그러므로 나는 아마 지구상에 살았던 모든 유기적인 존재가 지나간 처음 살았던 원시적인 형태가 존재할 것이라고 추측한다." 이 글의 마지막 문장은 이 가정을 고쳐 말한 것으로, "생물의 힘에 대한 위대함엔 몇 개 혹은 하나의 존재가 숨쉬고 있는 걸 볼 수 있다"<ref name = "origin">{{저널 인용 | last=Darwin | first=C. | year=1859 | title=[[종의 기원]] | pages=490 | publisher=John Murray}}</ref>

LUCA가 가정되었을때, [[분류학]]은 고균과 현재의 세포와의 유전적 간격이 오래전에 떨어졌음을 지적하고 있다. 이점은 알려진 모든 종류의 고균이 극단적인 환경에 견대면서 살아가는걸 본 과학자들은 [[열수 분출공]]에서 발전되어 갔다고 주장하였으며, 이는 현재도 매우 유력한 주장이다. 그러나 연구를 계속한끝에 고균들은 그보다 더 안전한 환경에서도 관찰되며, 많은 부분이 아직 밝혀지지 않았지만 고균이 [[박테리아]]보단 진핵 생물쪽에 좀더 가까운 분류라고 믿게 되었다.<ref>{{저널 인용 |author=Xie Q |author2=Wang Y |author3=Lin J |author4=Qin Y |author5=Wang Y |author6=Bu W |title=Potential Key Bases of Ribosomal RNA to Kingdom-Specific Spectra of Antibiotic Susceptibility and the Possible Archaeal Origin of Eukaryotes |journal=PLoS ONE |volume=7 |issue=1 |date=2012-01 |pmid=3256160 |url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3256160/pdf/pone.0029468.pdf }}</ref><ref>{{저널 인용 |author=Yutin N |author2=Makarova KS |author3=Mekhedov SL |author4=Wolf YI |author5=Koonin EV |title=The deep archaeal roots of eukaryotes |journal=Mol. Biol. Evol. |date=2008-05 |pmid=18463089 |doi=10.1093/molbev/msn108 |url=http://mbe.oxfordjournals.org/cgi/reprint/msn108v1 |volume=25 |pages=1619–30 |issue=8 |pmc=2464739 |확인날짜=2012-07-09 |보존url=https://web.archive.org/web/20090503135125/http://mbe.oxfordjournals.org/cgi/reprint/msn108v1 |보존날짜=2009-05-03 |url-status=dead }}</ref>

1998년 [[칼 워즈]]는 (1) 각각의 유기체들이 LUCA라고 볼 수 없으며, (2) 현대 유기체들의 유전자는 고대 유기체들의 수평적 [[유전자 이동]]에서 일어났다라고 주장했다.<ref>{{저널 인용 |last=Woese |first=Carl |title=The universal ancestor |journal=PNAS |volume=95 |issue=12 |pages=6854–9 |year=1998 |url=http://www.pnas.org/cgi/content/full/95/12/6854 |doi=10.1073/pnas.95.12.6854 |pmid=9618502 |pmc=22660 |access-date=2012-07-09 |archive-date=2008-06-05 |archive-url=https://web.archive.org/web/20080605234214/http://www.pnas.org/cgi/content/full/95/12/6854 |url-status=dead }}.</ref>2010년 위의 주장들을 기반으로 한 LUCA에 대한 공식적인 문제제기인<ref name="theo">{{저널 인용 | last = Theobald| first = Douglas L. | title = A formal test of the theory of universal common ancestry | journal = Nature | volume = 465 | issue = 7295 | pages = 219–22 | publisher = Macmillan Publishers Limited | location = London | date = 13 May 2010 | url= http://www.nature.com/nature/journal/v465/n7295/full/465168a.html | issn = 0028-0836 | doi = 10.1038/nature09014 | pmid = 20463738 | postscript = .  }}</ref>생명의 모든 분야에서 찾을 수 있는 광대한 분자에 대한 결론"이 출판되었는데,<ref name="Steel">{{저널 인용 | last1 = Steel | first1 = Mike  | last2 = Penny | first2 = David | title = Origins of life: Common ancestry put to the test | journal = Nature | volume = 465 | issue = 7295 | pages = 168–9 | publisher = Macmillan Publishers Limited | location = London | date = 13 May 2010 | url = http://www.nature.com/nature/journal/v465/n7295/full/465168a.html | issn = 0028-0836 | doi = 10.1038/465168a | pmid = 20463725 | postscript = .}}</ref> 여기에선 LUCA의 등장을 넘어 [[유전자 이동]]을 포함하는 다양한 대안 가설에 대해 다루었다. 그러나, 이 문제제기는 유기체들의 커뮤니티에 대한 가정에 대해, LUCA가 없더라도 다른 장소와 시간에 다른 유전자 형을 가진 군락을 필요로 하는 모호한 면을 가지고 있다. 또한 이 문제제기도 독립된 생명체 군집이 한 종에게서 효율적으로 필수적인 유전 물질을 교환 받는 행위에 대해선 긍정하고 있음을 보여주고 있다.<ref name="theo"/>

== 근원의 위치 ==
대체적으로 진화의 나무에서 LUCA는 칼 우즈의 분자 연구에 기반을 한 "전통적 생명의 나무"에서의 박테리아, 진핵생물과 고균 가지의 뿌리에 위치하고 있다.<ref>
{{저널 인용
 |editor=George M. Garrity
 |author=Boone, David R. |author2=Castenholz, Richard W.
 |year=2001
 |title=The Archaea and the Deeply Branching and Phototrophic Bacteria
 |series=Bergey's Manual of Systematic Bacteriology
 |volume=1 |pages=721
 |publisher=[[Springer (publisher)|Springer]]
 |edition=2
 |isbn=978-0-387-98771-2
}}</ref> 뿌리가 어디에 속하느냐 대한 소수의 연구들은 제각각 달리 끝났는데, 즉 LUCA가 [[후벽균]]에 속하는가<ref>{{저널 인용
 | last1 = Valas | first1 = R. E.
 | last2 = Bourne | first2 = P. E.
 | doi = 10.1186/1745-6150-6-16
 | title = The origin of a derived superkingdom: How a gram-positive bacterium crossed the desert to become an archaeon
 | journal = Biology Direct
 | volume = 6
 | pages = 16
 | pmc = 3056875
 | year = 2011
 | pmid = 21356104
}}</ref> 혹은 [[녹만균류]]에 속하냐가 있는데, 후자는 토마스 칼리버-스미스가 녹만균류가 진핵생물 + 고균류의 기반이 되면서도 박테리아에 속한다고 주장하고 있다.<ref name=CS2>{{저널 인용 |author=Cavalier-Smith T |title=Rooting the tree of life by transition analyses |journal=Biol. Direct |volume=1 |issue= |pages=19 |year=2006 |pmid=16834776 |pmc=1586193 |doi=10.1186/1745-6150-1-19 |url=http://www.biology-direct.com/content/1//19 |postscript=. |access-date=2012-07-09 |archive-date=2019-12-18 |archive-url=https://web.archive.org/web/20191218025429/http://www.biology-direct.com/content/1//19 }}</ref>

{{계통도/생명의 나무}}

== 같이 보기 ==
* [[공통 조상]]
* [[화학진화]]

== 각주 ==
{{각주}}

[[분류:생명의 기원]]
[[분류:진화생물학]]
[[분류:유전계보학]]
[[분류:계통학]]
[[분류:공통 조상]]