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Science趣闻:机体死后,基因还活着

2016/07/20 来源:生物探索
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导读
近日,一项来自华盛顿大学的研究表明,一些基因在机体死亡后可以继续保持活性数日。这项研究可能对于器官移植以及刑事侦查中的死亡时间确定有着巨大的帮助。


尽管这只小鼠死了,它的基因可能仍然行使着功能。  V. Rachai/iStockphoto

死亡是否真的就意味着我们存在的终结呢?从古希腊哲学家柏拉图到重金属摇滚乐队蓝色牡蛎崇拜,无数伟大的思想家们都曾思索过这个问题。最近,一项发表于bioRxiv的研究表明,至少在生命活动的某些方面,比如说——基因,确实能在动物死后继续“苟延残喘”数日。研究者或许可以将这种 “死后活性”检测用于器官移植以更好地保存捐赠器官或者更加精确地判断凶杀案被害者的死亡时间。

来自华盛顿大学的微生物学家Peter Noble及其团队进行这项研究可不是为了试图解释僵尸为什么会不分青红皂白地蹦到你面前再啃掉你的脑子。相反,这些研究者们希望能发明一种校正基因活性的方法。两年前,该研究团队发表了一篇关于测定死后不同人体器官微生物丰度的论文,后来他们决定将该方法用于尸检样本之中。Noble 说:“这个实验让人们好奇地想要看看人死后到底会发生些什么。”

在此之前,已经有科学家分析过尸检病人的血液及肝脏组织并发现了几个在死后仍有活性的基因,而Noble及其团队在该研究中系统地评估了1000多个基因。他们检测了新死亡的小鼠和斑马鱼组织中哪些基因还存在功能,并跟踪观察了斑马鱼死后4天内和小鼠死后2天内基因活性变化。

起初,研究人员猜想,机体死亡后的基因应该就像汽油耗尽的车一样停止工作。然而,意料之外的是他们发现数百个基因在生物死后仍继续工作。其中,许多基因在动物咽气后的24小时内活性上升,之后下降。而在鱼类中,有些基因甚至可以在死亡后保持活性长达4天。

这些死亡后有活性的基因中有许多都利于机体做出紧急反应,它们原本行使着诸如刺激炎症,启动免疫系统,抵抗应激反应等功能。而更令人惊讶的是,一些与发育过程相关的基因竟然也在机体死亡后启动。这些基因通常帮助胚胎成形,但在出生之后,这些基因并不被需要。关于它们在机体死亡后为何会再度苏醒,一种可能的解释是新死亡的尸体内的细胞环境与胚胎的情况类似。同时,该研究团队还发现与诱导癌症相关的一些基因也会变得更加活跃。这一结果或许可以解释为何一些接受新死亡尸体器官移植的患者会存在更高的患癌风险。

来自太平洋大学的分子药理学家Ashim Malhotra也认为这是一项罕见的研究。“了解人死后器官的状态是十分有必要的,尤其是准备将它们用于器官移植的时候。”该研究团队检测基因活性的方法或许可以作为预测移植器官质量的诊断工具。

在随后的文章中,Noble及两位同事还证明了基因活性检测另一种可能的用途,即用来估计准确的死亡时间。檀香山查明纳德大学的法医学家David Carter对这一结果深感兴趣。尽管估计死亡时间在刑事侦查过程中十分重要,“但我们对此并不擅长。” David Carter说。目前对死亡时间的估计通常依赖于其他证据,比如受害人手机上的最后一通电话或者短信,而非直接与尸体相关。Carter认为Noble和他的同事的技术对于帮助死亡调查有着巨大的潜力。

尽管小鼠和斑马鱼的基因的在死后延续并不能给它们带来任何好处。但研究者所观察到的基因的活性形式可以解释调控机体功能的复杂庞大的基因网络是如何运作的。比如,一些基因开启可能是因为另一些沉默这些基因的其他基因关闭了。随着这些变化,研究者可以学习这个基因网络是如何进化的,Noble说:“这项研究的重点是我们可以通过观察“死”来了解“生”。

备注:本文编译自Science网站,原标题“‘Undead’ genes come alive days after life ends 

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