Какво се случва с гените след смъртта

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 03:47

Някои клетки остават активни дни или дори седмици след смъртта на тялото.

Как е изследван този въпрос

Преди да станем себе си, преди да имаме мозък, нашите клетки вече работят активно: те се делят, диференцират, образуват „тухлички“, които след това ще бъдат сгънати в цял организъм. Но се оказа, че те не само предусещат себе си, но и ни надживяват.

Всичко започна с изследванията на танатотранскриптома: гени, активно експресирани след смъртта на организма от генетиката Александър Пожитков. През 2009 г. той предприема изследване на РНК на рибите данио след смъртта им. Ембрионите на тези тропически риби са прозрачни и идеални за наблюдение, поради което се съхраняват в много лаборатории. Пожитков постави рибите в ледена вода, което доведе до смъртта им, след което ги върна в аквариума с обичайната им температура на водата - 27,7 ℃.

През следващите четири дни той извади няколко риби от аквариума, замрази ги в течен азот и изследва тяхната информационна РНК (иРНК). Тези нишковидни молекули участват в синтеза на протеини. Всяка верига от иРНК е копие на парче ДНК. Тогава Пожитков изследва и иРНК на мишки.

Заедно с биохимика Питър Нобъл той анализира активността на иРНК след смъртта и открива изненадващ факт. Както при риби, така и при мишки, протеиновият синтез намаля, както се очакваше. Въпреки това, съдейки по количеството иРНК, процесът на транскрипция (прехвърляне на генетична информация от ДНК към РНК) се усилва в около един процент от гените.

Някои гени продължават да работят дори четири дни след смъртта на организма.

Други учени са изследвали проби от човешки тъкани и са открили стотици гени, които остават активни след смъртта. Например след четири часа експресията (тоест превръщането на наследствената информация в РНК или протеин) на гена EGR3, който стимулира растежа, се увеличава. Активността на други гени варира, включително CXCL2. Той кодира протеин, който сигнализира на белите кръвни клетки да пътуват до мястото на възпалението по време на инфекция.

Това не е само резултат от различни генни транскрипции, които се извършват с различна скорост, казва директорът на изследването Педро Ферейра. Някакъв вид процес активно регулира посмъртната генна експресия.

След смъртта на организма първи умират най-важните, най-енергийно интензивните клетки - невроните. Но периферните клетки продължават да вършат своята работа в продължение на дни или дори седмици, в зависимост от температурата и степента на разлагане на тялото. Изследователите успяха да възстановят подобни на фибробласти клетки от охладена козя кожа до 41 дни след смъртта на животните, за да извлекат живи клетъчни култури от кози уши 41 дни след смъртта на животното. Те бяха в съединителната тъкан. Тези клетки не изискват много енергия и са оцелели 41 дни в обикновен хладилник.

На клетъчно ниво смъртта на един организъм няма значение.

Все още не е известно какво точно причинява посмъртната генна експресия. Всъщност след смъртта кислородът и хранителните вещества спират да постъпват в клетките. Ново проучване на Ноубъл и Пожитков, Модели на различни последователности в активния постмортелен транскриптом, може да хвърли светлина върху този въпрос.

Използвайки оригинални данни от риби и мишки, Нобъл открива, че иРНК, която е била активна след смъртта, е различна от другите иРНК в клетките. Около 99% от РНК транскриптите в клетките се унищожават бързо след смъртта на организма. Останалият 1% съдържа определени нуклеотидни последователности, които се свързват с молекули, които регулират иРНК след транскрипция. Вероятно това подкрепя посмъртната генна активност.

Учените смятат, че този механизъм е част от клетъчния отговор, когато тялото може да се възстанови от сериозно нараняване. Възможно е клетките в агония да се опитват да „отворят всички клапи“, така че определени гени да могат да бъдат експресирани. Например гени, които реагират на възпаление.

Защо е важно

Разбирането на механизмите зад следсмъртната генна активност ще повлияе на трансплантациите на органи, генетичните изследвания и криминалистиката. Например, Педро Ферейра и неговите колеги успяха да определят точно времето на смъртта на даден организъм, разчитайки само на посмъртни промени в генната експресия. Това може да бъде полезно при разследване на убийства.

В този експеримент обаче учените знаеха, че изследваните тъкани принадлежат на донори без патологии и се съхраняват в идеални условия. В реалния живот много фактори могат да повлияят на транскрипцията на РНК, от заболявания в тялото до температурата на околната среда и времето, изминало преди вземането на проби. Засега този метод на изследване не е готов за използване в съдебни производства.

Ноубъл и Пожитков смятат, че тези открития ще бъдат полезни и при трансплантации на органи.

Органите на донорите са извън тялото за известно време. Може би РНК в тях започва да изпраща същите сигнали, както в случай на смърт. Според Пожитков това може да се отрази на здравето на пациентите, които са получили нов орган. Те имат повишена честота на рак в сравнение с общата популация. Може би въпросът не е в лекарствата, които потискат имунната система, които трябва да приемат, а в следсмъртните процеси в трансплантирания орган. Все още няма точни данни, но изследователите обмислят да съхраняват органи за трансплантация не на студено, а на изкуствено поддържане на живота.