Ученые проследили за посмертной активностью генов

Смерть сложного организма нарушает работу систем, регулировавших активность его генов. Одни продолжают работать «по инерции», другие включаются сами, реагируя на сигналы опасности. Посмертные изменения генной активности неслучайны, и их профиль в точности определяет время гибели организма. Ученые проследили за этими изменениями в течение нескольких суток. Результаты работы представлены через онлайн-репозиторий препринтов bioRxiv.
Еще несколько лет назад было показано, что у людей, внезапно погибших от инфаркта или тяжелой травмы, в течение 12 часов сохраняется активность некоторых генов, участвующих в заживлении ран и работе сердечной мышцы. Однако Питер Нобль (Peter Noble) и Александр Пожитков из Вашингтонского университета, а также их коллеги из США, Германии и Хорватии проделали эту работу на качественно новом уровне.
Эксперименты проводились на лабораторных мышах, а также рыбках данио. Через определенные интервалы времени в течение нескольких суток после смерти подопытных животных у них забирали пробы тканей. Анализ извлеченной из клеток мРНК позволил выяснить, как меняется активность различных генов post mortem. Как и можно было ожидать, в целом она быстро снижалась. Однако некоторые гены демонстрировали пики активности, повторявшиеся в определенные моменты времени.
Этот набор авторы называют «танатотранскриптомом»: в общей сложности он включает продукты активности 1063 генов, которая может расти в период от 30 минут до 48 часов после смерти. Ученые указывают, что почти все эти гены (в живом организме) участвуют в развитии стрессовых или воспалительных реакций, процессах транспорта и эмбрионального развития, работе иммунитета и эпигенетической регуляции, в апоптозе, а также в возникновении рака.
Некоторые из этих категорий запускаются в действие непосредственно в момент смерти, когда тело еще реагирует на критические повреждения и пытается восстановить их. Другие могут срабатывать в ответ на появление фрагментов погибших клеток. Активность третьих может быть связана с деградацией механизмов, сдерживавших ее, пока организм продолжал жить.
Понимание посмертных изменений активности генов поможет эффективнее и безопаснее использовать органы для трансплантации. Кроме того, оно обещает возможность установления времени смерти в некоторых случаях с точностью до нескольких минут. Пожитков и Нобль уже приступили к такой работе. В репозитории bioRxiv можно найти еще одну их недавнюю статью, которая посвящена установлению точного времени смерти рыбок данио и мышей по профилю активности тех же 1063 генов. По мнению авторов, такой метод полностью применим и в патологоанатомической практике.

Роман Фишман