Танатотранскриптом
Танатотранскриптом образующиеся обозначает все транскрипты РНК, из частей генома, которые все еще активны или пробуждаются во внутренних органах тела после его смерти . Это актуально для изучения биохимии , микробиологии и биофизики танатологии , судебной в частности в рамках медицины . Некоторые гены могут продолжать экспрессироваться в клетках в течение 48 часов после смерти, производя новую мРНК . Определенные гены, которые обычно ингибируются с момента окончания развития плода, в это время могут снова экспрессироваться. [1] [2] [3]
Научная история
[ редактировать ]Признаки существования посмертного транскриптома существовали, по крайней мере, с начала 21 века. [4] но слово танатотранскриптом (от ( thanatos-, по-гречески «смерть»), похоже, впервые было использовано в научной литературе Джаваном и др. в 2015 году. [2] после представления концепции танатомикробиома человека в 2014 году на 66-м ежегодном собрании Американской академии судебных наук в Сиэтле, штат Вашингтон. [5]
В 2016 году исследователи из Вашингтонского университета подтвердили, что в течение 2 дней (48 часов) после смерти мышей и рыбок данио многие гены все еще функционировали. [1] [3] Изменения количества мРНК в телах погибших животных доказали, что сразу после смерти просыпались сотни генов с очень разными функциями. Исследователи обнаружили 548 генов, которые просыпались после смерти у рыбок данио и 515 у лабораторных мышей . Среди них были гены, участвующие в развитии организма, в том числе гены, которые в норме активируются только внутриутробно или in ovo (в яйцеклетке) во время внутриутробного развития.
Танатомикробиом характеризуется разнообразным набором микроорганизмов, находящихся во внутренних органах (мозге, сердце, печени и селезенке) и образцах крови, собранных после смерти человека. Оно определяется как микробное сообщество внутренних участков тела, созданное в результате последовательного процесса, в ходе которого триллионы микроорганизмов заселяются, размножаются и/или умирают внутри мертвого тела, что приводит к временным изменениям в составе сообщества с течением времени.
Танатотранскриптомный анализ
[ редактировать ]Характеристика и количественная оценка транскриптома в данной «мертвой» ткани может выявить генетические активы, которые можно использовать для определения регуляторных механизмов и установления сетей экспрессии генов .
Методы, обычно используемые для одновременного измерения концентрации большого количества различных типов мРНК, включают микрочипы и высокопроизводительное секвенирование с помощью RNA-Seq .
Анализ серологического вскрытия может охарактеризовать транскриптом определенного типа клеток ткани или сравнить транскриптомы в различных экспериментальных условиях. Такой анализ может дополнять анализ танатомикробиома, чтобы лучше понять процесс трансформации некромассы в часы и дни после смерти. [6]
Приложения
[ редактировать ]Будущие применения этой информации могут включать:
- Построение более точного и детального определения феномена « смерти ».
- Помощь судебно-медицинским патологоанатомам (или биологам, или ветеринарам) установить более точное время смерти (например, при эколого-медицинском расследовании, когда практикующему врачу необходима информация о времени или причине отравления, без случая зооноза ). Лучше понимая этапы этого явления в танатомикробиоме человека , коронер мог бы с помощью «посмертного серологического исследования» [7] с большей точностью установить время после смерти (по часам или даже по минутам), что может быть полезно для исследований по реконструкции условий смерти. [3]
- Освещая явления гибели клеток , апоптоза и в частности явления ишемии (в том числе ишемии миокарда ) [8] и процесс исцеления и устойчивости, возможно, даже с целью облегчить им. Посмертное возрождение гена означает, что в течение 48 часов после смерти в клетках остается достаточно энергии для активации некоторых клеточных механизмов. [3] По крайней мере, некоторые из этих генов, по-видимому, участвуют в физиологическом исцелении или «само-реанимации». [3] Предыдущие исследования показали, что у людей, умерших от травмы, сердечного приступа или удушья, различные гены, в том числе участвующие в сокращении сердечной мышцы и заживлении ран, были активны более 12 часов после смерти. [8] Подобные генетические доказательства были обнаружены в пульпе зуба. [9] Некоторые авторы в 2015 году ввели понятие « апоптоз танатотранскриптома ». [2]
- Понимание рака . Было обнаружено, что гены, участвующие в канцерогенезе, входят в число тех, которые реактивируются вскоре после смерти, с пиком активности примерно через 24 часа после смерти. [3] Лучшее понимание этой деятельности могло бы пролить свет на явление канцерогенеза и потенциально привести к созданию новых инструментов для борьбы с ним.
- Улучшение качества трансплантации органов. Тот факт, что гены, связанные с раком, активируются после смерти, может пролить свет на сроки трансплантации органов, чтобы снизить заболеваемость раком у реципиентов трансплантата. [3] печени Было показано, что реципиенты трансплантата более склонны к развитию рака после лечения, чем это было бы статистически нормально. Этот феномен связывают с их послеоперационной диетой или с применением иммунодепрессантов, чтобы предотвратить отторжение трансплантата. [3] Одна из гипотез (еще не проверенная) заключается в том, что посмертные раковые гены, активированные в печени донора, также могут играть определенную роль. [3]
- Проверка гипотезы о том, что после смерти быстрое снижение активности «гена-супрессора » (который в норме ингибирует активацию других генов, в том числе тех, которые больше не нужны после эмбриональной стадии) позволит спящим генам проснуться, по крайней мере, на короткий период жизни. время. [3]
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б Пожитков А.Е., Неме Р., Домазет-Лошо Т., Леру Б.Г., Сони С., Таутц Д., Нобл П.А. (январь 2017 г.). «Отслеживание динамики транскриптов генов после смерти организма» . Открытая биология . 7 (1): 160267. doi : 10.1098/rsob.160267 . ПМК 5303275 . ПМИД 28123054 .
- ^ Перейти обратно: а б с Джаван Г.Т., Могу ли я, Финли С.Дж., Сони С. (декабрь 2015 г.). «Апоптозный танатотранскриптом, связанный с печенью трупов». Судебная медицина, медицина и патология . 11 (4): 509–516. дои : 10.1007/s12024-015-9704-6 . ПМИД 26318598 . S2CID 21583165 .
- ^ Перейти обратно: а б с д и ж г час я дж Уильямс А (21 июня 2016 г.). «Сотни генов оживают через два дня после смерти» . Новый учёный . Проверено 6 марта 2022 г.
- ^ Вотер, маркиз П.; Эванс, Саймон; Чоудари, Прабхакара; Томита, Хироаки; Мидор-Вудрафф, Джим; Мольнар, Маргарита; Ли, Цзюнь; Лопес, Хуан Ф.; Майерс, Рик; Кокс, Дэвид; Уотсон, Стэнли Дж.; Акил, Худа; Джонс, Эдвард Г.; Банни, Уильям Э. (февраль 2004 г.). «Гендер-специфическая экспрессия генов в посмертном мозге человека: локализация в половых хромосомах» . Нейропсихофармакология . 29 (2): 373–384. дои : 10.1038/sj.npp.1300337 . ISSN 1740-634X . ПМК 3130534 . ПМИД 14583743 .
- ^ «Жизнь после смерти человека: Танатомикробиом | Американская академия судебно-медицинской экспертизы» . www.aafs.org . 31 декабря 2014 г. Проверено 9 декабря 2022 г.
- ^ Джаван Г.Т., Финли С.Дж., Абидин З., Мулле Дж.Г. (24 февраля 2016 г.). «Танатомикробиом: недостающая часть микробной головоломки смерти» . Границы микробиологии . 7 : 225. дои : 10.3389/fmicb.2016.00225 . ПМЦ 4764706 . ПМИД 26941736 .
- ^ Морено Л.И., Тейт К.М., Нотт Э.Л., МакДэниел Дж.Э., Роджерс С.С., Кунс Б.В. и др. (июль 2012 г.). «Определение эффективного гена домашнего хозяйства для количественного определения мРНК для судебно-медицинской экспертизы». Журнал судебной медицины . 57 (4): 1051–1058. дои : 10.1111/j.1556-4029.2012.02086.x . ПМИД 22309221 . S2CID 20576495 .
- ^ Перейти обратно: а б Гонсалес-Эррера Л., Валенсуэла А., Маршал Х.А., Лоренте Х.А., Вильянуэва Э. (октябрь 2013 г.). «Исследование целостности РНК и экспрессии генов в ткани миокарда человека, перикардиальной жидкости и крови, а также ее посмертной стабильности». Международная судебно-медицинская экспертиза . 232 (1–3): 218–28. doi : 10.1016/j.forsciint.2013.08.001 . ПМИД 24053884 .
- ^ Пур В.С., Лукач Д., Надь Т., Рац Е., Сипос К. (май 2016 г.). «Скорость деградации РНК в пульпе зуба человека показывает посмертный интервал». Международный журнал юридической медицины . 130 (3): 615–9. дои : 10.1007/s00414-015-1295-y . ПМИД 26608472 . S2CID 1155257 .
| Поля | |
|---|---|
| Биоинформатика | |
| Структурная биология | |
| Инструменты исследования | |
| Организации |
|
