1. Universalità della segnalazione cellulare:
* trovato in tutti gli organismi viventi: Le vie di segnalazione cellulare si trovano in tutti i settori della vita:batteri, archea ed eucarioti. Questa universalità indica un'origine molto antica.
* I meccanismi di base sono simili: Anche se gli organismi si sono evoluti e divergenti in modo significativo, i meccanismi sottostanti di segnalazione (attivazione del recettore, trasduzione del segnale e risposta cellulare) sono notevolmente simili tra specie molto diverse.
2. Antichi percorsi di segnalazione:
* Sistemi a due componenti: Questi sono i percorsi di segnalazione più semplici, che si trovano nei batteri e nell'archaea. Coinvolgono una proteina sensore che rileva un segnale ambientale e una proteina del regolatore di risposta che altera l'espressione genica. Questi sistemi sono incredibilmente antichi, risalenti ai primi organismi single a celle.
* G Recettori accoppiati a proteina (GPCR): Questi sono recettori molto diversi trovati in tutti gli eucarioti. Giocano ruoli cruciali in tutto, dalla percezione sensoriale alla segnalazione ormonale. Si ritiene che i GPCR si siano evoluti molto presto, probabilmente dalle proteine del sensore batterico.
* proteina chinasi: Questi enzimi sono responsabili delle proteine target fosforilanti, un passo chiave in molti percorsi di segnalazione. Si trovano in tutti i settori della vita, indicando ulteriormente le loro antiche origini.
3. Prove fossili:
* Fossili unicellulari: Mentre i fossili non mostrano direttamente percorsi di segnalazione, l'esistenza di organismi unicellulari complessi nella terra precoce (3,5 miliardi di anni fa) suggerisce fortemente la presenza di meccanismi di comunicazione cellulare.
4. Conservazione evolutiva:
* Proteine di segnalazione con radici antiche: Molte proteine di segnalazione sono state notevolmente conservate durante l'evoluzione, con solo sottili variazioni nella loro struttura e funzione. Questa conservazione parla della loro importanza e della loro lunga storia.
5. Studi filogenetici molecolari:
* Tree of Life: L'analisi filogenetica delle proteine e dei percorsi di segnalazione rivela che sono profondamente radicati nell'albero della vita, con le loro origini che precedono la diversificazione dei principali lignaggi organismali.
In sintesi:
Le prove per l'evoluzione precoce dei percorsi di segnalazione cellulare sono avvincenti e provengono da molteplici linee di indagine. L'universalità, la diversità, le origini antiche e la notevole conservazione di questi percorsi suggeriscono fortemente di essere fondamentali per la vita e sono presenti sin dai suoi inizi.
