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这些死后才开始活跃的基因,带我们重新认识死亡
发布时间:2019-10-22     作者:   来源:科研圈   分享到:

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我们对死亡的定义是身体停止工作,但这种简单的定义并没有考虑到我们的身体实际上有多么神奇。

生物学家彼得·诺布尔在他自己参与的研究中发现:长期休眠的基因可以在生物体死亡数小时甚至数天后突然活跃起来。

令人毛骨悚然的基因

基因可以被看做是一系列由 DNA 组成的化学指令,它会告诉身体如何执行某项工作。当一个基因被激活时,这些化学指令就会被体内的 RNA 转录,然后我们的细胞就可以利用复制的 RNA 序列作为骨架来搭建复杂的分子。如果把基因比作食谱,那么激活基因就好比列出菜肴所需的食材,这样你就可以照单采购,然后进行烹饪。

诺布尔和华盛顿大学的同事们当时正在测试一种测量基因活性的技术。作为对照组,他们分析了死亡不久的斑马鱼的组织,期望看到随着细胞活动逐渐减少,新的基因拷贝数跟着稳步降低。这确实是他们的观察结果,但也有一些引人注目的例外。斑马鱼死后,它们体内大约有 1% 的基因活跃起来,好像细胞正在准备构建什么东西。

基因会在生物体死亡后被激活的想法闻所未闻,因此研究人员把这记录为他们仪器的错误。然而,在鱼和小鼠身上的反复试验,不断证明着这件看似不可能的事情:基因会在生物体死亡后数小时甚至数天内被激活。

这一发现随后遭到了质疑,直到巴塞罗那基因组调控中心(Barcelonas Centre for Genomic Regulation)的罗德里克•圭格(Roderic Guigo)领导的研究团队也发现了死后的基因活动,这次是在人类身上。

死后的真相

这些发现可以让我们更好地了解基因在我们活着的时候是如何工作的,而且可能有助于改善器官移植或器官保存的实际应用。

这项研究的另一个巨大潜在应用是法医学。研究人员发现,不同基因在死亡后的不同时间间隔被激活:某个基因可能会在死后 6 小时定时启动,而另一个基因可能在死后 24 小时启动。法医学家也许能利用这些信息对死亡时间做出更准确的估计。

尽管这一发现为医学带来了新的可能性,但是,这项研究提出的最大问题——为什么我们的一些基因会在死后被激活,却仍然是个谜。诺布尔认为,线索可能埋藏在被复苏的基因种类中。尽管所有死后激活的“僵尸”基因似乎没有引起任何生理变化,但它们中的许多都与通常受到严格调控或抑制的活动有关。其中一种基因,它会告诉细胞开始形成脊柱,要知道一旦你有了脊柱,就不需要再长新的了。

其它在死亡后激活的基因与癌症有关。也许是因为此时缺乏那些通常可以抑制它们的基因,这些癌症基因会抓住机会重新活化,就像青少年在父母外出时举办派对一样。

虽然这些基因重新激活的原因尚不清楚,但可以确定的是,死亡是一个比之前认为的更微妙的过程。死亡并不意味着我们体内数十亿细胞都停止工作了,它只是意味着它们不再协同工作。在这些细胞间的联系分崩离析、生命终结的几小时甚至几天的时间里人体所经历的过程,是科学的新前沿。

诺布尔将这段时间称之为‘死前黄昏’,跨度是从整个有机体的死亡到单个细胞的死亡。细胞和整个功能有机体之间的分崩离析发生在哪里呢?这是个重要的科学问题。目前没有人知道答案。”

 


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