Смерть сложного организма нарушает работу систем, регулировавших активность его генов. Одни продолжают работать «по инерции», другие включаются сами, реагируя на сигналы опасности. Посмертные изменения генной активности неслучайны, и их профиль в точности определяет время гибели организма. Ученые проследили за этими изменениями в течение нескольких суток. Результаты работы представлены через онлайн-репозиторий препринтов bioRxiv.

Еще несколько лет назад было показано, что у людей, внезапно погибших от инфаркта или тяжелой травмы, в течение 12 часов сохраняется активность некоторых генов, участвующих в заживлении ран и работе сердечной мышцы. Однако Питер Нобль (Peter Noble) и Александр Пожитков из Вашингтонского университета, а также их коллеги из США, Германии и Хорватии проделали эту работу на качественно новом уровне.

Эксперименты проводились на лабораторных мышах, а также рыбках данио. Через определенные интервалы времени в течение нескольких суток после смерти подопытных животных у них забирали пробы тканей. Анализ извлеченной из клеток мРНК позволил выяснить, как меняется активность различных генов post mortem. Как и можно было ожидать, в целом она быстро снижалась. Однако некоторые гены демонстрировали пики активности, повторявшиеся в определенные моменты времени.

Этот набор авторы называют «танатотранскриптомом»: в общей сложности он включает продукты активности 1063 генов, которая может расти в период от 30 минут до 48 часов после смерти. Ученые указывают, что почти все эти гены (в живом организме) участвуют в развитии стрессовых или воспалительных реакций, процессах транспорта и эмбрионального развития, работе иммунитета и эпигенетической регуляции, в апоптозе, а также в возникновении рака.

Некоторые из этих категорий запускаются в действие непосредственно в момент смерти, когда тело еще реагирует на критические повреждения и пытается восстановить их. Другие могут срабатывать в ответ на появление фрагментов погибших клеток. Активность третьих может быть связана с деградацией механизмов, сдерживавших ее, пока организм продолжал жить.

Понимание посмертных изменений активности генов поможет эффективнее и безопаснее использовать органы для трансплантации. Кроме того, оно обещает возможность установления времени смерти в некоторых случаях с точностью до нескольких минут. Пожитков и Нобль уже приступили к такой работе. В репозитории bioRxiv можно найти еще одну их недавнюю статью, которая посвящена установлению точного времени смерти рыбок данио и мышей по профилю активности тех же 1063 генов. По мнению авторов, такой метод полностью применим и в патологоанатомической практике.

Автор: Роман Фишман