O'limdan keyin genlar bilan nima sodir bo'ladi

2024 Muallif: Malcolm Clapton | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 04:14

Ba'zi hujayralar tana o'lganidan keyin bir necha kun yoki hatto haftalar davomida faol bo'lib qoladi.

Bu savol qanday o'rganilgan

Biz o'zimiz bo'lgunimizcha, miyaga ega bo'lgunimizcha, bizning hujayralarimiz allaqachon faol ishlaydi: ular bo'linadi, farqlanadi, "g'isht" hosil qiladi, keyinchalik ular butun organizmga aylanadi. Ammo ma'lum bo'lishicha, ular nafaqat o'zimizni oldindan bilishadi, balki bizdan ham uzoqroq yashashadi.

Bularning barchasi Thanatotranskriptomni o'rganish bilan boshlandi: genetik Aleksandr Pojitkov tomonidan organizm o'limidan keyin faol ravishda ifodalangan genlar. 2009 yilda u zebrafishlarning o'limidan so'ng RNKni o'rganishni o'z zimmasiga oldi. Ushbu tropik baliqlarning embrionlari shaffof va kuzatish uchun ideal, shuning uchun ular ko'plab laboratoriyalarda saqlanadi. Pojitkov baliqlarni muzli suvga solib qo'ydi, bu ularning o'limiga olib keldi va keyin ularni odatdagi suv harorati - 27,7 ℃ bilan akvariumga qaytardi.

Keyingi to‘rt kun ichida u akvariumdan bir nechta baliqlarni olib, suyuq azotda muzlatib, ularning messenjer RNKsini (mRNK) o‘rgandi. Bu filamentli molekulalar oqsillarni sintez qilishda ishtirok etadi. mRNK ning har bir zanjiri DNK qismining nusxasidir. Keyin Pozhitkov sichqonlarning mRNKsini ham tekshirdi.

Biokimyogar Piter Nobl bilan birgalikda u o'limdan keyin mRNK faolligini tahlil qildi va hayratlanarli faktni aniqladi. Baliqlarda ham, sichqonlarda ham oqsil sintezi kutilganidek kamaydi. Biroq, mRNK miqdoriga qarab, genlarning taxminan bir foizida transkripsiya jarayoni (irsiy ma'lumotni DNKdan RNKga o'tkazish) kuchayadi.

Ba'zi genlar organizmning o'limidan to'rt kun o'tgach ham ishlashda davom etdi.

Boshqa olimlar inson to'qimalarining namunalarini o'rganib chiqdilar va o'limdan keyin faol bo'lib qoladigan yuzlab genlarni topdilar. Misol uchun, to'rt soatdan keyin o'sishni rag'batlantiradigan EGR3 genining ifodasi (ya'ni irsiy ma'lumotni RNK yoki oqsilga aylantirish) ortdi. Boshqa genlarning faolligi o'zgaruvchan, shu jumladan CXCL2. U oq qon hujayralarini infektsiya paytida yallig'lanish joyiga borishi uchun signal beruvchi oqsilni kodlaydi.

Tadqiqot direktori Pedro Ferreyraning aytishicha, bu nafaqat turli xil gen transkripsiyalarining har xil tezlikda bajarilishi natijasidir. Ba'zi bir jarayon o'limdan keyingi gen ekspressiyasini faol ravishda tartibga soladi.

Organizm o'lgandan keyin birinchi bo'lib eng muhim, eng ko'p energiya talab qiladigan hujayralar - neyronlar o'ladi. Ammo periferik hujayralar harorat va tananing parchalanish darajasiga qarab bir necha kun yoki hatto haftalar davomida o'z ishlarini bajarishda davom etadilar. Tadqiqotchilar hayvonlar o'limidan 41 kun o'tgach, echki quloqlaridan jonli hujayra madaniyatini olish uchun muzlatgichdagi echki terisidan fibroblastga o'xshash hujayralarni qayta tiklashga muvaffaq bo'lishdi. Ular biriktiruvchi to'qimada edi. Bu hujayralar ko'p energiya talab qilmaydi va ular oddiy muzlatgichda 41 kun omon qolishdi.

Hujayra darajasida organizmning o'limi muhim emas.

O'limdan keyingi gen ekspressiyasiga nima sabab bo'lganligi hali ma'lum emas. Haqiqatan ham, o'limdan keyin kislorod va ozuqa moddalari hujayralarga oqishni to'xtatadi. Noble va Pojitkov tomonidan olib borilgan yangi tadqiqot, faol o'limdan keyingi transkriptomda aniq ketma-ketlik naqshlari bu savolga oydinlik kiritishi mumkin.

Noble baliq va sichqonlarning asl ma'lumotlaridan foydalangan holda, o'limdan keyin faol bo'lgan mRNK hujayralardagi boshqa mRNKlardan farq qilishini aniqladi. Organizmning o'limidan so'ng hujayralardagi RNK transkriptlarining 99% ga yaqini tezda yo'q qilinadi. Qolgan 1% transkripsiyadan keyin mRNKni tartibga soluvchi molekulalar bilan bog'langan ma'lum nukleotidlar ketma-ketligini o'z ichiga oladi. Bu, ehtimol, o'limdan keyingi gen faolligini qo'llab-quvvatlaydi.

Olimlarning fikriga ko'ra, bu mexanizm tana jiddiy jarohatlardan xalos bo'lganda hujayra reaktsiyasining bir qismidir. Ehtimol, o'lim azobidagi hujayralar ma'lum genlarni ifodalash uchun "barcha klapanlarni ochishga" harakat qilmoqda. Masalan, yallig'lanishga javob beradigan genlar.

Nima uchun muhim

Postmortem gen faoliyati orqasidagi mexanizmlarni tushunish organ transplantatsiyasi, genetik tadqiqotlar va sud tibbiyotiga ta'sir qiladi. Misol uchun, Pedro Ferreyra va uning hamkasblari faqat gen ekspressiyasidagi o'limdan keyingi o'zgarishlarga tayangan holda, organizmning o'lim vaqtini aniq aniqlashga muvaffaq bo'lishdi. Bu qotilliklarni tergov qilishda foydali bo'lishi mumkin.

Biroq, bu tajribada olimlar o'rganilayotgan to'qimalar patologiyasiz donorlarga tegishli ekanligini va ideal sharoitda saqlanganligini bilishgan. Haqiqiy hayotda ko'plab omillar RNK transkripsiyasiga ta'sir qilishi mumkin, tanadagi kasalliklardan atrof-muhit haroratiga va namuna olishdan oldin o'tgan vaqtgacha. Hozircha ushbu tadqiqot usuli sud protsessida foydalanishga tayyor emas.

Noble va Pojitkovlar bu kashfiyotlar organlar transplantatsiyasida ham foydali bo‘lishiga ishonishadi.

Donorlarning organlari ma'lum vaqt tanadan tashqarida bo'ladi. Ehtimol, ulardagi RNK o'lim holatidagi kabi signallarni yuborishni boshlaydi. Pojitkovning so‘zlariga ko‘ra, bu yangi organ olgan bemorlarning sog‘lig‘iga ta’sir qilishi mumkin. Ularda saraton kasalligi umumiy aholiga nisbatan ko'proq. Ehtimol, gap ular qabul qilishlari kerak bo'lgan immunitet tizimini bostiradigan dorilarda emas, balki transplantatsiya qilingan organdagi o'limdan keyingi jarayonlarda. Hozircha aniq ma'lumotlar yo'q, ammo tadqiqotchilar transplantatsiya uchun organlarni sovuqda emas, balki sun'iy hayotni ta'minlashda saqlashni ko'rib chiqmoqdalar.