Биологи вычислили гены-зомби, активные в течение нескольких дней после смерти

Фото: Skott Яeader / Flickr

Ученые из США выяснили, что после смерти организма на клеточном уровне продолжаются процессы считывания ДНК, и определили, когда какие гены вступают в игру. Оказалось, что по тому, какая РНК содержится в организме, можно с точностью до часа определить время смерти.

Анализ степени деградации РНК-маркеров уже предлагали использовать в криминалистике, чтобы рассчитывать время смерти. Однако мало кто предполагал, что после смерти организма на клеточном уровне продолжается активная «загробная» жизнь.

В отличие от предыдущих исследований смерти на клеточном уровне, в этот раз ученые проанализировали совокупность генов для целых органов — мозга и печени — у мышей и всего тела — у рыбок данио-рерио. Исследователи измеряли уровень мРНК — матричной РНК, которая служит промежуточным носителем информации между геном и белком, который он кодирует. Поскольку процесс «перевода» ДНК в РНК называют транскрипцией, то наука, которая изучает мРНК, носит название «транскриптомика». А наука, изучающая экспрессию генов — представленность их матричной РНК — в мертвых организмах, — «танатотранскриптомика», от греческого θάνατος — «смерть».

Для экспериментов мышей умертвляли путем цервикальной дислокации — смещения шейных позвонков, а затем помещали в пластиковый пакет с отверстиями для проветривания. Экспрессию генов в печени и мозге грызунов измеряли через несколько часов и несколько суток после смерти.

Свернуть шею рыбке невозможно, поэтому данио-рерио убивали в специальных «комнатах смерти» — аквариумах, наполненных водой со льдом. После смерти рыбок помещали в проточные аквариумы с теплой водой — условия, близкие к их естественной среде обитания. Анализ экспрессии генов также проводили через несколько часов и несколько суток.

Живые рыбки данио-рерио
Живые рыбки данио-рерио. Фото: Novartis AG / Flickr


После смерти общее количество РНК у животных уменьшалось, однако 515 мышиных генов и 548 генов рыбок данио-рерио, напротив, активизировались через несколько часов или даже дней после смерти организма.

Авторы работы настаивают, что они зафиксировали не остаточные количества РНК, которые организм синтезировал еще при жизни, а результат посмертной активности клеток. По их словам, в первом случае молекулы РНК постепенно высвобождаются в тканях, их количество со временем равномерно растет. В экспериментах же, напротив, количество молекул РНК каждого типа менялось неравномерно — с одним или несколькими максимумами. Такой результат согласуется с предыдущими исследованиями, в которых некоторые РНК находили в крови или лимфе только после смерти организма.

Далее ученые показали, что по уровням экспрессии определенного набора генов можно установить время смерти с точностью до часов, а иногда и минут. Вероятно, схожие процессы идут после смерти и в человеческом организме, а значит, такой подход можно использовать в криминалистике, чтобы определять время наступления смерти.

Также выяснилось, что через 24 часа после смерти в тканях присутствует много РНК-генов, связанных с развитием рака. Это может объяснить, почему люди после пересадки донорского органа чаще страдают от рака, чем те, кто не подвергался такой операции: возможно, в пересаженном органе уже начался раковый процесс. Изучение постмортальной активности генов может помочь подобрать терапию для профилактики рака у людей после трансплантаций.

Две статьи, посвященные танатотранскриптомике, доступны на сайте biorxiv.org.

Недавно британские ученые также выяснили, чем пахнет смерть. Оказалось, что все не так уж страшно: сразу после смерти тело пахнет свежескошенной травой.
Теги:

Читать еще на Чердаке: