死后基因会“苏醒”

来源:大科技·科学之谜 ·2018年03月20日 14:25

尤玫阳

死亡之旅

当我们死了会发生什么?嗯,这取决于我们到底在哪里。一具被冷藏并装在棺材里的尸体,可能需要几十年的时间才能被完全分解。但如果我们的尸体被搁置在荒郊野外,那么基本情况应该是这样的:

在死后几分钟内,二氧化碳开始在我们的血液中积累,导致细胞爆裂,喷出大量的酶类,它们将消化我们的身体组织。半小时内,血液开始往身体最低点汇集,而身体的其余部分变苍白。与此同时,体温慢慢下降,尸体变得僵硬,因为钙离子扩散到细胞内,引起肌肉收缩。三天后,净化活动开始了,生活在我们肠道中的细菌分解蛋白质,产生令人厌恶的气味,它们产生的气体使尸体膨胀,但两周后会崩溃。紧接着,我们的肉体被细菌和蛆虫迅速消耗。最终,经过数月或数年时间后,肉体消失殆尽,只有皑皑白骨留了下来,这些是没有骨胶原(骨头的构造蛋白质)的骨头,因为骨胶原已经被细菌和真菌吃掉了。

这是我们生物体被敲定临床死亡之后所要面临的各种情况,那么我们似乎漏掉了什么,不错,就是我们的遗传物质。临床死亡——心跳、大脑活动和呼吸停止之后,我们的遗传物质(基因)会发生什么事?它们会和身体组织一样随着生物体的死亡而立刻“关机”吗?

尸体中的活跃基因

科学家也很好奇。起初他们以为动物死后基因就会很快关闭,但事情没那么简单,因为有研究者表示,在分析人类死者的血液和肝脏组织时曾经发现过一些活跃的基因。为了寻找更确切的答案,科学家决定用老鼠和鱼类进行研究,这是两种常用的实验动物。那么,想要分析生物体内那么微小的基因是否死掉,该从何着手呢?

通过中学的生物知识,我们知道,在活的细胞中,转录是基因表达的第一阶段,这时基因会被读取并复制为信使RNA。因此我们如果在细胞内观察到信使RNA越多,说明基因就越活跃。

在死亡的老鼠和鱼类体内,科学家惊喜地发现,虽然整体信使RNA水平随着时间推移而下降,但是,其中有548个斑马鱼基因和515个小鼠基因的信使RNA,在其主人死亡后出现一个或多个活动高峰。也就是说,这些基因在其主人死亡之后,非但没有立刻罢工,反而像是苏醒了一样,开始变得活跃起来,它们被激活了一段时间后才会“关机”。它们就像从睡梦中突然醒来的“睡美人”,跳了一场惊世绝舞后就遗憾“离世”了。

有些基因是从动物死亡半个小时后开始从安静变得“欢脱”的,而有些基因在动物死亡1天甚至2天后才“苏醒”。在这些活跃基因中,多数基因的作用是编码蛋白质,这能说明些什么呢?我们知道,编码蛋白质这个过程需要能量,说明即使动物已经被判定为临床死亡,可是它们体内的能量仍可以供给一些基因,让基因还能持续工作一段时间。

基因醒来的原因

那么,为什么有这么多的基因在主人死亡后醒来?研究人员猜测,可能是由于许多基因在动物一些生理过程中比较积极,比如主人遭受严重损伤时,它们会参与伤口愈合、恢复机体功能的活动。在主人死亡后,身体细胞还能获得足够的能量,“启动”能参与炎症过程中的那些基因,以保护身体免受损害,就像主人身体还活着的时候它们所做的那样,所以它们依然活跃在战斗前线。

而另外一些醒来的基因,比如某些胎儿发育基因,这些基因本来是用于胚胎发育的,动物出生之后它们就没什么用了。研究人员认为,可能是因为动物刚刚死亡不久时的细胞条件与胚胎时期的环境相似,使这些基因被骗了,以为它们又“天降大任”,连忙复苏,准备大干一番,想和胚胎发育时那样参与细胞分化,可是发现原来并不是这么回事,最后它们也慢慢死去。此外,一些促进癌症的基因在动物死后也表现得很活跃,科学家目前还无法解释这个现象,不过可能正是因为这个原因,导致移植了死者器官的病人会面临更高的癌症风险。

可见,在生物体被认为临床死亡后,整个机体并没有立即“关机”。而不同基因停止工作的时间不太一样,或许在未来,基因这种随时间而变化的活性,可以成为法医判断受害者死亡时间的一种新技术。

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