Когда наше тело умирает, гены продолжают работать
Кончается ли жизнь нашего тела со смертью? Ответ на этот вопрос не так однозначен, как кажется, – по крайней мере, в отношение генов. То, что в клетках крови и печени человека некоторые гены продолжают работать какое-то время после смерти, известно давно. А в последние годы в посмертных исследованиях на лабораторных животных было установлено, что в мертвом организме, вопреки ожиданиям, работа определенных генов не просто не замедляется, но даже активируется
Международная команда ученых под руководством П. А. Нобля из Университета штата Вашингтон еще в 2016 г. провела посмертную оценку активности более тысячи генов на примере домовой мыши и известной аквариумной рыбки данио рерио – популярных и хорошо изученных модельных объектов в генетике и биологии развития. Мышей наблюдали в течение двух суток после смерти животного, рыбок – в течение четырех суток.
К огромному удивлению исследователей, чуть ли не половина всех изученных генов после смерти животных усилила свою активность, оцененную по количеству транскриптов – «считанных» с последовательности генной ДНК молекул РНК, которые служат матрицами для синтеза белков. Большинство из них активизировалось в течение первого получаса после смерти, некоторые – через сутки, при этом у данио рерио некоторые гены оставались активными в течение всех дней посмертного наблюдения!
В число «рекордсменов» вошли гены, участвующие в активации иммунной системы и воспалительного процесса, вовлеченные в процесс «клеточного самоубийства» – апоптоза, и т.п. Поведение этой группы генов «быстрого реагирования» можно в какой-то мере счесть попыткой «реанимации» погибшего организма. Но этим нельзя объяснить, к примеру, активацию других генов – тех, что «работают» только на самой ранней, эмбриональной стадии развития. Наиболее важное значение имеет факт активации после смерти так называемых онкогенов, из-за которой, по-видимому, чаще заболевают раком люди, которым пересадили органы от недавно умерших доноров.
Закономерным продолжением этой работы стал поиск регуляторных механизмов, лежащих в основе посмертной активации генов. Для этого был проведен биоинформационный анализ контрольных и послесмертных пулов матричных РНК, который позволил сравнить число участков, где идет связывание регуляторных молекул.
Как известно, мРНК может регулироваться на разных этапах: либо непосредственно в процессе транскрпции (считывания с ДНК), либо на стадии «готовой» молекулы. Такая посттранскрипционная регуляция более выгодна энергетически, поэтому в стрессовых условиях до 90% мРНК регулируется именно таким способом. Осуществляется она с помощью особых РНК-связывающих белков, которые при присоединении к мРНК защищают ее от деградации. И, напротив, разнообразные некодирующие микроРНК могут блокировать активность мРНК и, соответственно, синтез белка. В своею очередь, некоторые РНК могут выступать в роли молекулярной «губки», блокируя уже сами регуляторные микроРНК.
Вариантов тут много, и исследователи предполагали, что в данном случае они смогут обнаружить единый механизм подобной посттранскрипционной регуляции. Однако однозначного ответа они не получили. И хотя разные группы животных действительно различались по регуляторным участкам молекул из пула мРНК, большое разнообразие этих различий скорее свидетельствовало в пользу существования нескольких путей регуляции. Ученые будут продолжать свои исследования, но для нас наиболее важны даже не сами эти механизмы, а тот факт, что они могут включаться не только после смерти, но и при жизни – в ситуации сверхсильного клеточного стресса. Например, при онкологических заболеваниях или длительном голодании. И результаты таких нетрадиционных работ могут в будущем быть полезны и для практической медицины. По крайней мере, уже сейчас они позволяют разработать подходы к оценке донорского материала, а также точного определения времени смерти человека при проведении судмедэкспертизы.
В любом случае, наблюдая за посмертной работой генов, мы сможем больше узнать и о смерти, и о жизни, граница между которыми оказалась более размытой, чем мы предполагали.
Фото: https://pixabay.com
Наука | Научпоп
7.7K поста78.5K подписчика
Правила сообщества
Основные условия публикации
- Посты должны иметь отношение к науке, актуальным открытиям или жизни научного сообщества и содержать ссылки на авторитетный источник.
- Посты должны по возможности избегать кликбейта и броских фраз, вводящих в заблуждение.
- Научные статьи должны сопровождаться описанием исследования, доступным на популярном уровне. Слишком профессиональный материал может быть отклонён.
- Видеоматериалы должны иметь описание.
- Названия должны отражать суть исследования.
- Если пост содержит материал, оригинал которого написан или снят на иностранном языке, русская версия должна содержать все основные положения.
Не принимаются к публикации
- Точные или урезанные копии журнальных и газетных статей. Посты о последних достижениях науки должны содержать ваш разъясняющий комментарий или представлять обзоры нескольких статей.
- Юмористические посты, представляющие также точные и урезанные копии из популярных источников, цитаты сборников. Научный юмор приветствуется, но должен публиковаться большими порциями, а не набивать рейтинг единичными цитатами огромного сборника.
- Посты с вопросами околонаучного, но базового уровня, просьбы о помощи в решении задач и проведении исследований отправляются в общую ленту. По возможности модерация сообщества даст свой ответ.
Наказывается баном
- Оскорбления, выраженные лично пользователю или категории пользователей.
- Попытки использовать сообщество для рекламы.
- Фальсификация фактов.
- Многократные попытки публикации материалов, не удовлетворяющих правилам.
- Троллинг, флейм.
- Нарушение правил сайта в целом.
Окончательное решение по соответствию поста или комментария правилам принимается модерацией сообщества. Просьбы о разбане и жалобы на модерацию принимает администратор сообщества. Жалобы на администратора принимает@SupportComunity и общество Пикабу.