生命之光

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這些死后才開始活躍的基因,帶我們重新認識死亡
發布時間:2019-10-22     作者:   來源:科研圈   分享到:

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我們對死亡的定義是身體停止工作,但這種簡單的定義并沒有考慮到我們的身體實際上有多么神奇。

生物學家彼得·諾布爾在他自己參與的研究中發現:長期休眠的基因可以在生物體死亡數小時甚至數天后突然活躍起來。

令人毛骨悚然的基因

基因可以被看做是一系列由 DNA 組成的化學指令,它會告訴身體如何執行某項工作。當一個基因被激活時,這些化學指令就會被體內的 RNA 轉錄,然后我們的細胞就可以利用復制的 RNA 序列作為骨架來搭建復雜的分子。如果把基因比作食譜,那么激活基因就好比列出菜肴所需的食材,這樣你就可以照單采購,然后進行烹飪。

諾布爾和華盛頓大學的同事們當時正在測試一種測量基因活性的技術。作為對照組,他們分析了死亡不久的斑馬魚的組織,期望看到隨著細胞活動逐漸減少,新的基因拷貝數跟著穩步降低。這確實是他們的觀察結果,但也有一些引人注目的例外。斑馬魚死后,它們體內大約有 1% 的基因活躍起來,好像細胞正在準備構建什么東西。

基因會在生物體死亡后被激活的想法聞所未聞,因此研究人員把這記錄為他們儀器的錯誤。然而,在魚和小鼠身上的反復試驗,不斷證明著這件看似不可能的事情:基因會在生物體死亡后數小時甚至數天內被激活。

這一發現隨后遭到了質疑,直到巴塞羅那基因組調控中心(Barcelonas Centre for Genomic Regulation)的羅德里克?圭格(Roderic Guigo)領導的研究團隊也發現了死后的基因活動,這次是在人類身上。

死后的真相

這些發現可以讓我們更好地了解基因在我們活著的時候是如何工作的,而且可能有助于改善器官移植或器官保存的實際應用。

這項研究的另一個巨大潛在應用是法醫學。研究人員發現,不同基因在死亡后的不同時間間隔被激活:某個基因可能會在死后 6 小時定時啟動,而另一個基因可能在死后 24 小時啟動。法醫學家也許能利用這些信息對死亡時間做出更準確的估計。

盡管這一發現為醫學帶來了新的可能性,但是,這項研究提出的最大問題——為什么我們的一些基因會在死后被激活,卻仍然是個謎。諾布爾認為,線索可能埋藏在被復蘇的基因種類中。盡管所有死后激活的“僵尸”基因似乎沒有引起任何生理變化,但它們中的許多都與通常受到嚴格調控或抑制的活動有關。其中一種基因,它會告訴細胞開始形成脊柱,要知道一旦你有了脊柱,就不需要再長新的了。

其它在死亡后激活的基因與癌癥有關。也許是因為此時缺乏那些通常可以抑制它們的基因,這些癌癥基因會抓住機會重新活化,就像青少年在父母外出時舉辦派對一樣。

雖然這些基因重新激活的原因尚不清楚,但可以確定的是,死亡是一個比之前認為的更微妙的過程。死亡并不意味著我們體內數十億細胞都停止工作了,它只是意味著它們不再協同工作。在這些細胞間的聯系分崩離析、生命終結的幾小時甚至幾天的時間里人體所經歷的過程,是科學的新前沿。

諾布爾將這段時間稱之為‘死前黃昏’,跨度是從整個有機體的死亡到單個細胞的死亡。細胞和整個功能有機體之間的分崩離析發生在哪里呢?這是個重要的科學問題。目前沒有人知道答案。”

 


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