Thanatotranskriptom

Das Thanatotranskriptom bezeichnet (in den Bereichen Biochemie , Mikrobiologie und Biophysik oder sogar Thanatologie und insbesondere forensische Medizin ) alle RNAs, die aus der Transkription des Teils des Genoms resultieren, der während der Organe der inneren Organe eines Leichnams noch aktiv ist oder erwacht die 24 bis 48 Stunden nach dem Zeitpunkt des Todes (Es wurde kürzlich gezeigt, dass innerhalb dieser 48 Stunden weiterhin ein Teil der Gene in den Zellen exprimiert wird , die mRNA produzieren, und dass bestimmte Gene wieder exprimiert werden, wenn sie seit dem Ende inhibiert wurden des fetalen Lebens).

Thanatotranskriptomische Analyse

Es kann aus einer Post-Mortem- Serologie das Transkriptom eines bestimmten Gewebes eines Zelltyps charakterisieren oder die Transkriptome zwischen verschiedenen experimentellen Bedingungen vergleichen.

Es kann zur Analyse des Thanatomikrobioms komplementär sein, um die Transformationsprozesse der Nekromasse in den Tagen nach dem Tod besser zu verstehen .

Die Charakterisierung und Quantifizierung des Transkriptoms in einem gegebenen "toten" Gewebe und unter gegebenen Bedingungen ermöglicht es, die aktiven Gene zu identifizieren , die Mechanismen der Regulation der Genexpression zu bestimmen und die Genexpressionsnetzwerke zu definieren.

Analytische Techniken

Zu den häufig verwendeten Techniken zur gleichzeitigen Messung der Konzentration einer großen Anzahl verschiedener Arten von Messenger-RNAs gehören Microarrays und die als RNA-Seq bekannte RNA-Sequenzierung mit hohem Durchsatz .

Wissenschaftsgeschichte

Hinweise auf die Existenz einer Transkriptom Obduktion existiert seit Beginn des mindestens XXI ten  Jahrhunderts, aber in der wissenschaftlichen Literatur das Wort thanatotranscriptome scheint von Javan zuerst vorgeschlagen worden zu sein , et al. im Jahr 2015;

An der University of Washington haben Peter Noble, Alex Pozhitkov und ihre Kollegen kürzlich (2016) bestätigt, dass bis zu 2 Tage (48 Stunden) nach dem Tod von Mäusen oder Zebragiften viele Gene in ihren Leichen weiter funktionieren .
Die Variationen in den Mengen an Messenger-RNA in der Leiche beweisen, dass Hunderte von Genen mit sehr unterschiedlichen Funktionen unmittelbar nach dem Tod geweckt wurden: 548 Gene wurden somit nach dem Tod des Zebrafisches und 515 in den Labormäusen geweckt . Zu den Genen, die auf diese Weise aufwachen, gehören Gene, die an der Entwicklung des Organismus beteiligt sind, einschließlich Gene, die normalerweise nur in der Gebärmutter oder in der Ovo (im Ei) während der Entwicklung des Fötus aktiviert werden .

Einsätze

Diese Informationen könnten möglicherweise in Zukunft Folgendes ermöglichen:

• eine Definition konstruieren, die sowohl präziser als auch nuancierter für das Phänomen „  Tod  “ ist;
• Geben Sie den Zeitpunkt des Todes besser durch den forensischen Pathologen an (oder durch einen Biologen oder Tierarzt während einer ökoepidemiologischen Untersuchung , bei der Informationen zu den Zeiten oder Ursachen der Vergiftung erforderlich sind, beispielsweise im Fall einer Zoonose ).
  Wir sind weit davon entfernt, aber wenn wir die Stadien dieses Phänomens beim Menschen besser verstehen können , könnte ein forensischer Arzt über eine "Post-Mortem-Serologie" möglicherweise in Zukunft, entsprechend der Dosierung der mRNA, die Präzision viel genauer bestimmen Zeit seit dem Tod (in Stunden oder sogar Minuten statt in Tagen, was für Untersuchungen zur Rekonstruktion der Todesbedingungen nützlich sein kann).
• Aufschluss über das Phänomen der Zelltod , der Apoptose oder Organ Tod , insbesondere das Phänomen der Ischämie ( myocardial in besonderen) und seine Heilung oder Elastizität Prozesse , vielleicht , um sie anschließend zu erleichtern.
  Dieses Erwachen der Gene zeigt auch, dass bis zu 48 Stunden nach dem Tod dieser Tiere genügend Energie in den Zellen verbleibt, um die zelluläre Maschinerie zu aktivieren. Zumindest einige dieser Gene scheinen Gene zu sein, die an physiologischen Heilungs-, Narben- oder "Selbst-Wiederbelebungs" -Prozessen beteiligt sind.
• Krebs besser verstehen. Es wurde festgestellt, dass unter den kurz nach dem Tod reaktivierten Genen einige Gene sind, die am Krebsentstehungsprozess beteiligt sind (reaktiviert mit einem Aktivitätspeak, der ungefähr 24 Stunden nach dem Tod erreicht wurde); Ein detailliertes Verständnis dieses Phänomens könnte Aufschluss über das Phänomen der Karzinogenisierung geben und möglicherweise einige neue Elemente einbringen, um es besser zu bekämpfen.
• Verbesserung der Qualität von Organtransplantationen. In der Tat ist die Tatsache, dass mit Krebs assoziierte Gene nach dem Tod bei Tieren aktiviert werden, eine Information, die uns dazu einlädt, Verzögerungen bei Organtransplantationen zu berücksichtigen, um das Auftreten von Krebs bei Menschen, die diese Transplantationen erhalten, zu verringern. Menschen, die eine neue Lebertransplantation hatten, haben nach der Behandlung tatsächlich mehr Krebs als statistisch normal. Dieses Phänomen wurde auf die ihnen auferlegte Ernährung oder die Immunsuppressiva zurückgeführt, die sie erhalten, damit ihr Körper die Transplantation nicht ablehnt. Eine (noch zu verifizierende) Hypothese ist, dass Krebsgene, die in der Leber eines Spenders aktiviert werden, ebenfalls eine Rolle spielen könnten.
• Finden Sie heraus, ob dies auch beim Menschen der Fall ist, da frühere Studien bereits gezeigt haben, dass bei Menschen, die an Trauma, Herzinfarkt oder Erstickung gestorben sind, verschiedene Gene, einschließlich derjenigen, die an der Kontraktion des Herzmuskels und der Wundheilung beteiligt sind, mehr als 12 Stunden nach dem Tod aktiv waren . Gleiches gilt für Gene aus der Zahnpulpa. Einige Autoren haben 2015 das Konzept des „ apoptotischen Thanatotranskriptoms  “ eingeführt  .
• um eine andere Hypothese zu testen, die besagt, dass nach dem Tod eine rasche Abnahme der Aktivität der "Suppressorgene" (die normalerweise die Aktivierung anderer Gene hemmen, einschließlich solcher, die nach dem fetalen Stadium unbrauchbar werden), das Aufwachen schlafender Gene ermöglichen würde, zumindest für diesen kurzen Zeitraum.

Siehe auch

Verweise

1. Pozhitkov, AE, R. Neme, T. Domazet-Loso, B. Leroux, S. Soni, D. Tautz & PA Noble (2016). Thanatotranskriptom: Gene, die nach dem Tod des Organismus aktiv exprimiert werden. bioRxiv, 058305.
2. Javan, GT, Can, I., Finley, SJ & Soni, S. (2015). Das apoptotische Thanatotranskriptom, das mit der Leber von Leichen assoziiert ist. Forensic Science, Medicine and Pathology, 11 (4), 509-516 ( Zusammenfassung .
3. Williams, Anna (2016) „ Hunderte von Genen gesehen Funken zum Leben zwei Tage nach dem Tod (Die Entdeckung , dass viele Gene arbeiten noch bis zu 48 Stunden nach dem Tod Implikationen für Organtransplantationen, Forensik und unsere Definition des Todes) “; New Scientist, 21. Juni 2016, kommentiert einen Artikel mit dem Titel „ Gene werden nach dem Tod aktiv “, auf den sich BioRxiv, DOI, bezieht: 10.1101 / 058305; DOI: 10.1101 / 058370
4. Javan, GT, Finley, SJ, Abidin, Z. & Mulle, JG (2016) Das Thanatomicrobiome: Ein fehlendes Stück des mikrobiellen Puzzles des Todes . Grenzen in der Mikrobiologie, 7
5. Javan, GT, Can, I., Finley, SJ & Soni, S. (2015). Das apoptotische Thanatotranskriptom, das mit der Leber von Leichen assoziiert ist . Forensic Science, Medicine and Pathology, 11 (4), 509-516.
6. Javan, GT, Kwon, I., Finley, SJ & Lee, Y. (2015). Biochemie- und Biophysikberichte .
7. Moreno, LI, Tate, CM, Knott, EL, McDaniel, JE, Rogers, SS, Koons, BW, ... & Robertson, JM (2012). Bestimmung eines effektiven Housekeeping-Gens zur Quantifizierung von mRNA für forensische Anwendungen. Journal of Forensic Sciences, 57 (4), 1051-1058 ( Zusammenfassung ).
8. González-Herrera, L., Valenzuela, A., Marchal, JA, Lorente, JA und Villanueva, E. (2013). Studien zur RNA-Integrität und Genexpression in menschlichem Myokardgewebe, Perikardflüssigkeit und Blut sowie zu seiner postmortalen Stabilität. Forensic Science International, 232 (1), 218-228 ( Zusammenfassung ).
9. Poór, VS, Lukács, D., Nagy, T., Rácz, E. & Sipos, K. (2016). Die Geschwindigkeit des RNA-Abbaus in menschlicher Zahnpulpa zeigt das Post-Mortem-Intervall. Internationale Zeitschrift für Rechtsmedizin, 130 (3), 615-619 ( Zusammenfassung ).

Zum Thema passende Artikel

• Thanatologie
• Molekularbiologie
• Bioinformatik
• Genforscher
• Metatranskriptom
• Transkriptom
• Microarrays

Externe Links

Literaturverzeichnis

• Javan, GT, Can, I., Finley, SJ & Soni, S. (2015). Das apoptotische Thanatotranskriptom, das mit der Leber von Leichen assoziiert ist . Forensic Science, Medicine and Pathology, 11 (4), 509-516.
• Javan, GT, Kwon, I., Finley, SJ & Lee, Y. (2016). Fortschreiten der Thanatophagie im Gehirn- und Herzgewebe von Leichen . Biochemistry and Biophysics Reports, 5, 152-159.
• AE Pozhitkov, R. Neme, T. Domazet-Loso, B. Leroux, S. Soni, D. Tautz & PA Noble (2016). Thanatotranskriptom: Gene, die nach dem Tod des Organismus aktiv exprimiert werden . bioRxiv, 058305.