Що може бути причиною того, що транскрипція деяких генів збільшується через 24 години і навіть 48 годин після смерті? Нова наука в галузі танатотранскриптоміки може допомогти, серед іншого, зробити трансплантацію органів більш успішною, вилікувати ішемічну хворобу серця або працювати в судовій медицині.

Після встановлення смерті частини тіла живуть день-два, як пропонують останні дані про тварин, які показують, що активність багатьох генів зростає безпосередньо через 24, 48 і навіть 96 годин після смерті. На даний момент експериментальні результати наведені лише на дослідженнях мишей та даніо існує багато вказівок на те, що деякі гени залишаються активними і після смерті людини, пише Анна Вільямс у статті New Scientist про нову науку танатотранскриптоміки. Від відкриття можуть отримати користь різні дисципліни, наприклад. безпека трансплантації органів може бути покращена, або патологоанатоми можуть набагато точніше визначити час смерті.

Дослідники з Вашингтонського університету в Сіетлі, Пітер А. Нобл, мікробіолог, та його команда досліджували генну активність мишей та органів даніо на момент смерті та через рівні проміжки часу протягом наступних чотирьох днів, щоб кількісно визначити кількість наявної мРНК . Результати були опубліковані в журналі BioRxiv (Thanatotranscriptome: гени, що активно експресуються після загибелі організму).

смерті
Зміна кількості загальної мРНК не здивувала дослідників: вона поступово зменшувалась у післязабійному періоді. Однак активність 548 генів даніо та 515 генів мишей не зменшувалась, а досягала максимуму один або навіть два рази під час вимірювання. Все це також означає, що в трупі було достатньо енергії та належної функції клітин, щоб деякі гени залучились і залишалися активними протягом довгого часу після смерті тварини.

Як зазначають дослідники, піки генної активності не відбувалися випадково, а функція інших активних генів відрізнялася від хаотичної поведінки інших деградуючих сегментів ДНК. Сотні генів з різними функціями прокинулись відразу після смерті. Залучені гени включали гени, які контролюють ембріональний розвиток - вони зазвичай відключаються після народження - і ті, які раніше були пов'язані з утворенням пухлини.

Тим не менше більшість генних активностей зростала через півгодини після смерті, лише деякі з них досягли піку через 24 або 48 годин. Найбільш транскрибовані гени були пов'язані з такими функціями: стрес, імунітет, запалення, апоптоз, транспорт, розвиток плода, епігенетична регуляція та пухлина.

Подібні процеси, безумовно, відбуваються і у людини. Раніше дослідження показало, що різні гени, напр. особи, які беруть участь у скоротливості міокарда або загоєнні ран, активні в тілах людей, які померли 12 годин раніше від серцевого нападу або задухи (Lucas González-Herrera et al., Дослідження цілісності РНК та експресії генів у тканинах міокарда людини, перикардіальній рідині та крові та її посмертна стабільність; Forensic Science International). Все це може допомогти зрозуміти механізм ішемії та регенерації міокарда, пишуть дослідники у своєму дослідженні.

Нобл каже, що знання про те, що деякі гени, що беруть участь в пухлинному генезу, активуються після смерті, може допомогти зменшити частоту раку у реципієнтів трансплантованих органів. В тілах цих людей для, хто напр. трансплантація печінки, шанси на розвиток пухлини зростають, і не обов’язково лише завдяки імунодепресантам, які вони приймають.

Що може бути причиною того, що після смерті задіяно стільки генів? - запитує Анна Вільямс. Цілком можливо, що активація є частиною фізіологічних процесів, які могли б допомогти загоєнню після важких травм або реанімації. Альтернативне пояснення полягає в тому, що швидке знищення генів, які зазвичай пригнічують інші гени, дозволяє іншим генам, звільненим від гальмування, наприклад гени, що спрямовують ембріональний розвиток, який інакше був би мовчазним, активізуються на короткий час. Однак у цьому випадку залишається відкритим питання: в чому причина, що інгібуючі гени руйнуються відразу після смерті, тоді як гени, що контролюють ембріональний розвиток, ні?

Знання про піки генетичної активності також дає судовій медицині новий інструмент для визначення точного часу смерті, таким чином, у майбутньому, вимірюючи рівень мРНК замість днів чи годин, можна буде точно визначити за хвилину, коли саме життя залишило труп. Як додає Нобл, результати їхніх досліджень вимагають не лише переосмислення визначення смерті, а й нової інформації про біологію життя.