Wat gebeur met gene na die dood

2024 Outeur: Malcolm Clapton | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 03:44

Sommige selle bly dae of selfs weke aktief nadat die liggaam gesterf het.

Hoe hierdie vraag bestudeer is

Voordat ons onsself word, voor ons 'n brein het, werk ons selle reeds aktief: hulle verdeel, differensieer, vorm "stene", wat dan in 'n hele organisme gevou sal word. Maar dit het geblyk dat hulle nie net onsself verwag nie, maar ons ook oorleef.

Dit het alles begin met die studies van Thanatotranscriptome: gene wat aktief uitgedruk word na organismedood deur genetika Alexander Pozhitkov. In 2009 het hy onderneem om die RNA van sebravisse na hul dood te bestudeer. Die embrio's van hierdie tropiese visse is deursigtig en ideaal vir waarneming, en daarom word hulle in baie laboratoriums gehou. Pozhitkov het die visse in yswater gesit, wat tot hul dood gelei het, en hulle dan teruggebring na die akwarium met hul gewone watertemperatuur - 27, 7 ℃.

Oor die volgende vier dae het hy verskeie visse uit die akwarium gehaal, hulle in vloeibare stikstof gevries en hul boodskapper-RNA (mRNA) bestudeer. Hierdie filamentagtige molekules is betrokke by die sintese van proteïene. Elke string mRNA is 'n kopie van 'n stuk DNA. Toe het Pozhitkov ook die mRNA van muise ondersoek.

Saam met biochemikus Peter Noble het hy die aktiwiteit van mRNA na die dood ontleed en 'n verrassende feit ontdek. In beide visse en muise het proteïensintese, soos verwag, afgeneem. Te oordeel aan die hoeveelheid mRNA, word die proses van transkripsie (die oordrag van genetiese inligting van DNA na RNA) egter in ongeveer een persent van gene versterk.

Sommige gene het selfs vier dae ná die dood van die organisme bly werk.

Ander wetenskaplikes het menslike weefselmonsters ondersoek en honderde gene ontdek wat aktief bly ná die dood. Byvoorbeeld, na vier uur het die uitdrukking (dit is die omskakeling van oorerflike inligting in RNA of proteïen) van die EGR3-geen, wat groei stimuleer, toegeneem. Die aktiwiteit van ander gene wissel, insluitend CXCL2. Dit kodeer vir 'n proteïen wat die witbloedselle aandui om na die plek van inflammasie te reis tydens infeksie.

Dit is nie net die gevolg van verskillende geentranskripsies wat teen verskillende tempo's voltooi word nie, sê studiedirekteur Pedro Ferreira. Een of ander proses reguleer postuum geenuitdrukking aktief.

Ná die dood van’n organisme is die eerstes wat sterf die belangrikste, mees energie-intensiewe selle – neurone. Maar perifere selle gaan voort om hul werk vir dae of selfs weke te doen, afhangende van die temperatuur en die mate van ontbinding van die liggaam. Navorsers het daarin geslaag om fibroblastagtige selle van verkoelde bokvel tot 41 dae van dieredood te herstel om lewendige selkulture uit bokore te onttrek 41 dae na dieredood. Hulle was in die bindweefsel. Hierdie selle benodig nie baie energie nie, en hulle het 41 dae in 'n gewone yskas oorleef.

Op sellulêre vlak maak die dood van 'n organisme nie saak nie.

Dit is nog nie bekend wat presies postume geenuitdrukking veroorsaak nie. Inderdaad, na die dood hou suurstof en voedingstowwe op om in die selle in te vloei. 'n Nuwe studie deur Noble en Pozhitkov, Distinct volgordepatrone in die aktiewe nadoodse transkriptoom, kan lig op hierdie vraag werp.

Deur oorspronklike data van visse en muise te gebruik, het Noble gevind dat die mRNA wat aktief was na die dood verskil van ander mRNA in selle. Ongeveer 99% van RNA-transkripsies in selle word vinnig vernietig ná die dood van die organisme. Die oorblywende 1% bevat sekere nukleotiedvolgordes wat bind aan molekules wat mRNA reguleer na transkripsie. Dit is waarskynlik wat die postuum geenaktiwiteit ondersteun.

Wetenskaplikes glo hierdie meganisme is deel van die sellulêre reaksie wanneer die liggaam kan herstel van ernstige besering. Dit is moontlik dat selle in doodsnikke probeer om “al die kleppe oop te maak” sodat sekere gene uitgedruk kan word. Byvoorbeeld, gene wat reageer op inflammasie.

Hoekom is dit belangrik

Om die meganismes agter nadoodse geneaktiwiteit te verstaan, sal orgaanoorplantings, genetiese navorsing en forensika beïnvloed. Pedro Ferreira en sy kollegas was byvoorbeeld in staat om die tyd van dood van 'n organisme akkuraat te bepaal, deur slegs op postuum veranderinge in geenuitdrukking staat te maak. Dit kan nuttig wees wanneer moorde ondersoek word.

In hierdie eksperiment het die wetenskaplikes egter geweet dat die weefsels wat bestudeer word, aan skenkers sonder patologieë behoort en in ideale toestande gestoor is. In die werklike lewe kan baie faktore RNA-transkripsie beïnvloed, van siektes in die liggaam tot omgewingstemperatuur en die tyd wat verloop het voor monsterneming. Tot dusver is hierdie navorsingsmetode nie gereed vir gebruik in regsprosedures nie.

Noble en Pozhitkov glo hierdie ontdekkings sal ook nuttig wees by orgaanoorplantings.

Die organe van skenkers is vir 'n geruime tyd buite die liggaam. Miskien begin die RNA in hulle dieselfde seine stuur as in die geval van dood. Volgens Pozhitkov kan dit die gesondheid van pasiënte wat 'n nuwe orgaan ontvang het, beïnvloed. Hulle het 'n verhoogde voorkoms van kanker in vergelyking met die algemene bevolking. Miskien is die punt nie in die middels wat die immuunstelsel onderdruk wat hulle moet neem nie, maar in die nadoodse prosesse in die oorgeplante orgaan. Daar is nog geen presiese data nie, maar navorsers oorweeg dit om organe vir oorplanting nie in die koue nie, maar op kunsmatige lewensondersteuning te stoor.