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人死如灯灭?人死后仍有重要基因在活动!

2017-04-28 科学网

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动物死后还有基因在表达,甚至启动一些新的基因表达吗,这是很多研究人员思考的问题?最近,研究人员利用小鼠和斑马鱼的死后样品,通过检测mRNA表达水平研究了动物死后基因表达情况,研究结果最初在bioRxiv上公布(Thanatotranscriptome: genes actively expressed after organismaldeath),相关研究内容也在2017年1月发表在OPEN BIOLOGY期刊上(A. Pozhitkov et al.,"Tracing the dynamics of gene transcripts after organismal death,"RoyalSociety Open Biology, doi:10.1098/rsob.160267, 2017.)。


研究显示:小鼠和斑马鱼中有1063个基因在生物体死亡后24小时仍然有活性,甚至一些基因在死亡后24-48小时有上升表达,作者推测这些基因对与表观遗传修饰有一定的关系;在死后的48-96小时内还检测到新的分子合成和能量代谢,这些为死后自组织过程(self-organizing processes)提供了能量和物质支持。这表明在动物死亡后数天,基因活动仍在持续,甚至一些基因刚刚苏醒,这些表达最具活跃的基因与涉及炎症的免疫功能有关。



同时,令人意外的是一些与发育相关的基因在死亡后被激活,比如LIM domain-containing protein 2 (Limd2), Disheveled-associatedactivator of morphogenesis 1 (Daam1b), Hatching enzyme 1a (He1a), Midnolin(Midn), Immediate early response 2 (Ier2), Claudin b (Cldnb), Regulator ofGprotein signalling 4-like (Rgs4), Developing brain homeobox 2 (Dbx2)等;在小鼠中一些与发育相关的基因也被发现,例如MDS1 and EVI1 complex locus protein EVI1 (Mecom), MAMdomain-containing glycosylphosphatidylinositol anchor 2 (Mdga2)以及FYVE等。与发育基因在生命的最初时刻起到指导胚胎形成的作用,但是在死亡的个体中这些基因的活跃令人费解,研究人员认为,也需是刚刚在死亡生物体中的细胞条件类似于早期胚胎,但这还需要进一步研究。


除了与免疫、发育相关的基因外,研究人员还发现促进癌性生长的基因活性也显著提高,Retinoblastoma-like protein 1 (Rbl1), Bcl-2-like protein 11(Bcl2l11), Sal-like protein 1 (Sall1), Map3k2, Bcl6, Tnfrsf9, CK2 targetprotein 2 (Csnk2a1), Transcription factor E2f4 (E2f4)等,这些基因的表达活性在死后约24小时达到高峰,这是否意味着刚死去供体提供的器官发生癌变的可能性较高。虽然有人认为进行器官移植的患者需要在手术后每天服用大量的药物是其癌症发病率高的一个可能原因,但华盛顿大学的研究人员则认为,移植器官中活化的癌症基因可能发挥了更大的作用。



本博文相关结论来自论文原文:A. Pozhitkov et al.,"Tracing the dynamics of gene transcripts after organismal death,"RoyalSociety Open Biology, doi:10.1098/rsob.160267, 2017.部分评论翻译自The Scientist和引自相关资料.

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