Өлгеннен кейін гендермен не болады

2024 Автор: Malcolm Clapton | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-17 04:02

Кейбір жасушалар дене өлгеннен кейін бірнеше күн немесе тіпті апта бойы белсенді болып қалады.

Бұл сұрақ қалай зерттелді

Біз өзіміз болмай тұрып, миымыз болмай тұрып, біздің жасушаларымыз белсенді жұмыс істейді: олар бөлінеді, ерекшеленеді, «кірпіштерді» құрайды, олар кейіннен тұтас организмге бүктеледі. Бірақ олар өзімізді болжап қана қоймай, бізден де асып түсетіні белгілі болды.

Барлығы Thanatotranscriptome зерттеулерінен басталды: генетик Александр Пожитков организм өлгеннен кейін белсенді түрде экспрессияланған гендер. 2009 жылы ол өлгеннен кейін зебра балықтарының РНҚ-сын зерттеуді қолға алды. Бұл тропикалық балықтардың эмбриондары мөлдір және бақылауға өте ыңғайлы, сондықтан олар көптеген зертханаларда сақталады. Пожитков балықты мұзды суға салып, олардың өліміне әкелді, содан кейін оларды әдеттегі су температурасы - 27,7 ℃ аквариумға қайтарды.

Келесі төрт күн ішінде ол аквариумнан бірнеше балықты алып, оларды сұйық азотта мұздатып, олардың хабаршы РНҚ-сын (мРНҚ) зерттеді. Бұл жіп тәрізді молекулалар белоктардың синтезіне қатысады. мРНҚ-ның әрбір тізбегі ДНҚ бөлігінің көшірмесі болып табылады. Содан кейін Пожитков тышқандардың мРНҚ-сын да зерттеді.

Биохимик Питер Ноблмен бірге ол өлгеннен кейінгі мРНҚ белсенділігін талдап, таңғаларлық фактіні ашты. Балықтарда да, тышқандарда да ақуыз синтезі күтілгендей төмендеді. Алайда, мРНҚ мөлшеріне қарағанда, транскрипция процесі (генетикалық ақпаратты ДНҚ-дан РНҚ-ға беру) гендердің шамамен бір пайызында күшейтілген.

Кейбір гендер организм өлгеннен кейін төрт күннен кейін де жұмысын жалғастырды.

Басқа ғалымдар адам ұлпаларының үлгілерін зерттеп, өлгеннен кейін белсенді болып қалатын жүздеген гендерді тапты. Мысалы, төрт сағаттан кейін өсуді ынталандыратын EGR3 генінің экспрессиясы (яғни тұқым қуалайтын ақпаратты РНҚ немесе ақуызға айналдыру) жоғарылады. Басқа гендердің белсенділігі ауытқиды, соның ішінде CXCL2. Ол инфекция кезінде лейкоциттердің қабыну ошағына баруы үшін сигнал беретін ақуызды кодтайды.

Бұл әртүрлі гендік транскрипциялардың әртүрлі жылдамдықпен аяқталуының нәтижесі ғана емес, дейді зерттеу директоры Педро Феррейра. Процестің қандай да бір түрі өлімнен кейінгі ген экспрессиясын белсенді түрде реттейді.

Ағза өлгеннен кейін ең бірінші болып ең маңызды, энергияны көп қажет ететін жасушалар – нейрондар өледі. Бірақ перифериялық жасушалар температура мен дененің ыдырау дәрежесіне байланысты күндер немесе тіпті апталар бойы жұмысын жалғастырады. Зерттеушілер жануарлар өлгеннен кейін 41 күннен кейін ешкі құлағынан тірі жасуша дақылдарын алу үшін жануарлар өлгеннен кейін 41 күнге дейін тоңазытылған ешкі терісінен фибробласт тәрізді жасушаларды қалпына келтіре алды. Олар дәнекер тінінде болды. Бұл жасушалар көп энергияны қажет етпейді және олар қарапайым тоңазытқышта 41 күн өмір сүрді.

Жасушалық деңгейде организмнің өлуі маңызды емес.

Өлімнен кейінгі ген экспрессиясын нақты не тудыратыны әлі белгісіз. Шынында да, өлгеннен кейін оттегі мен қоректік заттардың жасушаларға түсуі тоқтатылады. Нобль мен Пожитковтың жаңа зерттеуі, өлімнен кейінгі белсенді транскриптомдағы айқын дәйектілік үлгілері бұл сұраққа жарық түсіруі мүмкін.

Балықтар мен тышқандардың түпнұсқа деректерін пайдалана отырып, Нобл өлгеннен кейін белсенді болатын мРНҚ жасушалардағы басқа мРНҚ-дан ерекшеленетінін анықтады. Жасушалардағы РНҚ транскрипттерінің шамамен 99% организм өлгеннен кейін тез жойылады. Қалған 1% транскрипциядан кейін мРНҚ-ны реттейтін молекулалармен байланысатын белгілі нуклеотидтер тізбегін қамтиды. Бұл өлімнен кейінгі геннің белсенділігін қолдайтын нәрсе болса керек.

Ғалымдар бұл механизм ауыр жарақаттан кейін денені қалпына келтіре алатын жасушалық жауаптың бөлігі деп санайды. Мүмкін, өлімге ұшыраған жасушалар белгілі бір гендер экспрессиялануы үшін «барлық клапандарды ашуға» тырысады. Мысалы, қабынуға жауап беретін гендер.

Неліктен маңызды

Өлімнен кейінгі гендік белсенділіктің артындағы механизмдерді түсіну органдарды трансплантациялауға, генетикалық зерттеулерге және сот сараптамасына әсер етеді. Мысалы, Педро Феррейра және оның әріптестері ген экспрессиясының өлімнен кейінгі өзгерістеріне ғана сүйене отырып, ағзаның өлу уақытын дәл анықтай алды. Бұл кісі өлтіруді тергеу кезінде пайдалы болуы мүмкін.

Дегенмен, бұл экспериментте ғалымдар зерттелетін тіндердің патологиясыз донорларға тиесілі екенін және тамаша жағдайда сақталғанын білді. Нақты өмірде көптеген факторлар РНҚ транскрипциясына әсер етуі мүмкін, ағзадағы аурулардан қоршаған ортаның температурасына және сынама алудан бұрын өткен уақытқа дейін. Әзірге бұл зерттеу әдісі сот өндірісінде қолдануға дайын емес.

Нобль мен Пожитков бұл ашылулар органдарды трансплантациялауда да пайдалы болады деп санайды.

Донорлардың органдары біраз уақыт денеден тыс болады. Мүмкін олардағы РНҚ өлім жағдайындағыдай сигналдарды жібере бастайды. Пожитковтың айтуынша, бұл жаңа мүше алған науқастардың денсаулығына әсер етуі мүмкін. Оларда жалпы халықпен салыстырғанда онкологиялық аурулардың жоғарылауы байқалады. Мүмкін, мәселе олар қабылдауы керек иммундық жүйені басатын дәрілерде емес, трансплантацияланған органдағы өлімнен кейінгі процестерде болуы мүмкін. Әзірге нақты деректер жоқ, бірақ зерттеушілер трансплантациялау үшін ағзаларды суықта емес, жасанды өмірді қамтамасыз етуде сақтауды қарастыруда.