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死后两天,千百基因反而被激活

科普小知识2022-07-10 19:23:59
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死后两天,千百基因反而被激活

当医生宣布一个人死亡时,他的身体可能还活着——这个过程可能会持续两天。新的动物学实验还表明,在动物的肺被切除后的48小时内,大量基因仍然活跃。

人们已经在老鼠和斑马鱼身上观察到了这种生命现象,现在也有一些线索表明死者体内的基因仍然活跃。这一发现可能与器官移植的安全性有关,也可能有助于病理学家更准确地判断受害者的死亡时间,甚至精确到分钟。

西雅图华盛顿大学的彼德·诺贝、亚历克斯·波日特科夫和他们的同事研究了老鼠和斑马鱼死亡后器官中的基因活动。他们通过检测信使核糖核酸的数量进行研究。信使核糖核酸是一种细胞物质,用于传递遗传信息,使细胞产生特定的产品,如蛋白质。它们的增加表明基因活性的增加。

来宝的团队在死亡后的四天内定期测量斑马鱼和小鼠大脑及肝脏的基因水平。然后,他们将测量数据与刚刚死亡的数据进行比较。

"数百个执行不同功能的基因在死后被激活,包括一些胎儿发育基因."

正如你所想的,总的基因水平会随着时间而降低。然而,可以看出,与548个斑马鱼基因和515个小鼠基因相关的mRNA在死亡后将经历一个或两个峰值。这意味着动物仍然有足够的能量和细胞功能来激活一些基因,并在死后长时间保持活跃。

诺伯说:“这些基因在波峰和波谷间循环,而不是缓慢减少,并且不像其他分解的DNA那样处于混乱状态。”

数百种具有不同功能的基因在死后立即“醒来”,包括胎儿发育基因(出生后通常不再表达)和已发现的癌症相关基因。它们在死后24小时达到最大活动量。

人类可能也有类似的过程。以前的研究表明,对于死于各种损伤、心脏病发作或窒息的人,各种基因(包括那些与心肌收缩和伤口愈合有关的基因)在死亡后12小时具有更高的活性。

来宝说,一些癌症相关基因在动物死亡后被激活,这可能与降低人类器官移植受体的癌症发病率有关。例如,接受新肝移植的患者患癌症的风险很高。他们需要终生服用药物来抑制免疫系统攻击这个新器官。诺伯说,如果在供体肝脏中激活的癌症基因在其中发挥作用,这一现象非常值得研究。

为什么这么多基因在死后会“醒来”?许多基因可能变得活跃,以实现相应的生理功能,即帮助身体在严重受伤后恢复和复苏。例如,在死亡后,一些细胞可能有足够的能量激活基因,参与炎症反应以对抗损伤——就像身体活着一样。

或者,抑制其他基因(如胚胎发育相关基因)活性的基因可以被快速去除,以使正常沉默的基因在短时间内变得活跃。

对于法医科学家来说,了解基因活动在死亡后不同时间点的变化对于确定一个人的死亡时间非常有用。测量信使核糖核酸的变化可以让我们确定死亡发生的时间,例如,几小时前,甚至几分钟前,而不是现在的某一天,从而帮助我们重建死亡的整个故事。

英国哈德斯菲尔德大学的法医遗传学家格雷厄姆·威廉姆斯(Graham Williams)表示,他很高兴看到这一领域取得了如此大的进展,但“在将其用于实际工作之前,还有许多具体的工作要做。”

这项研究还提出了关于我们如何定义死亡的重要问题——通常我们认为心跳、大脑活动和呼吸都停止了。如果基因可以在死后48小时内被激活,那么这个人在技术上还活着吗?诺贝尔说:“显然,死亡研究将为此提供新的生物学信息。”

我们死后会发生什么?这取决于我们在哪里结束生命。放在棺材里的冷冻尸体几十年后会完全腐烂。然而,如果完全放在户外,整个身体将在几个月内消失。死亡后几分钟内,二氧化碳开始在血液中积累,导致细胞突然破裂,并喷出分解组织的酶。半小时内,血液开始在身体的最低点聚集,身体开始变得苍白。之后,钙离子扩散到细胞中,导致肌肉收缩,身体开始僵硬。

三天后,身体开始腐烂,微生物开始进入我们的内部器官分解蛋白质并产生令人作呕的气味。它们产生的气体可以使身体膨胀,两周后身体就会分解。

我们的身体被微生物和蛆迅速吞噬。数月或数年后,细菌和真菌去除胶原蛋白,只留下骨头。

蝌蚪先生编译自新闻科学家、翻译家天狼星,转载必须经过授权