In zebravissen en muizen, net als bij mensen gewervelde dieren, blijken honderden genen plotseling tot leven te komen nadat het dier is gestorven. Deze activiteit houdt tot 48 uur na de dood aan. Wat is hier aan de hand?
Messenger RNA (mRNA) is een soort kopie van een gen in het DNA, die als tussenstadium dient om eiwitten te maken, m.a.w. het gen uit te voeren. Ribosomen, volgens sommigen de oervorm van het leven, vertalen dit mRNAin eiwitten, de bouwblokken van het leven. Hoe meer mRNA, hoe actiever het gen, kan je dus ruwweg stellen.
In het onderzoek werd gekeken, hoe hoog de niveaus van mRNA van genen in cellen zijn op verschillende tijdstippen na de dood.
De dood betekent verlies van de controle van het centrale zenuwstelsel over het lichaam. In de lichaamscellen betekent dit, dat verschillende genen langzaam minder actief worden.
Enkele honderden genen bij zowel zebravissen als muizen bleven juist extra actief te worden.De hoeveelheid mRNA van deze genen steeg en bleef daarna stabiel, terwijl de rest van de genen tot stilstand kwam.
De genen die plotseling tot leven kwamen, waren genen die de ontwikkeling van de foetus sturen (en daarna uitgeschakeld worden) en genen die vaak actief zijn bij patiënten met kanker.[1]
Nuttige kennis voor orgaantransplantatie en forensische wetenschap
Opmerkelijk genoeg blijken dus juist kankerverwekkende genen actief te worden. Dit verklaart, denken onderzoekers, mogelijk waarom bij patiënten na orgaantransplantaties veel vaker kanker voorkomt. Dat heeft dan niet alleen te maken met het door medicijnen onderdrukte immuunsysteem. Ook kunnen deze biomarkers worden gebruikt door forensische laboratoria om het precieze tijdstip van de dood vast te stellen[2].
Waarom komen deze genen uitgerekend na de dood tot leven?
Een interessante vraag is, waarom uitgerekend genen die embryonale ontwikkeling sturen en actief zijn bij kankers, na de dood tot leven komen.
Een voor de hand liggende verklaring is dat op de een of andere manier een levend organisme deze genen onderdrukt. Een andere, dat het op de een op andere manier voordeel evolutionair oplevert, om actief te worden. Een derde, dat er in een stervend lichaam processen plaatsvinden, die op de een of andere manier deze genen triggeren. Maar waarom juist deze twee groepen genen?
Hiervoor is het concept van het zelfzuchtige gen waarschijnlijk nuttig. Genen maakt het in principe niet uit hoe ze zich vermenigvuldigen, als ze maar worden vermenigvuldigd. Een gen dat onderdeel uitmaakt van u, of ik, doet dat omdat vorige versies van dit gen in onze voorouders hier succesvol in waren. Voor genen in mensen loont het om samen te werken. Een dood mens kan zich van nature niet voortplanten. Kortom: samenwerken heeft geen zin meer. Een gen, of groep genen, die dan de cel kan kapen om bijvoorbeeld virusdeeltjes te vormen heeft dan een groot voordeel.
Als de centrale controle wegvalt, is dat wellicht het signaal voor oeroude genen, die nog uit de tijd van onze voorouderpoliepen stammen, om weer tot leven te komen. In de tijd van eenvoudige meercellige dieren was het zuurstofgehalte veel lager dan nu. De ontwikkeling die ook in een stervend lichaam optreedt. Wellicht dat deze genen daardoor getriggerd worden.
Nog een mogelijkheid: wellicht dat er in het DNA verborgen virussen actief worden, als een soort laatste reddingsvlot voor de genen. In ieder geval één springlevend virus zit verpakt in ons DNA. [3] Genetische zombies die tot leven komen. Wellicht een vergezochte theorie, maar dit uitzoeken is erg interessant.
Bronnen
1. Thanatotranscriptome: genes actively expressed after organismal death, 2016
2. Accurate Predictions of Postmortem Interval Using Linear Regression Analyses of Gene Meter Expression Data, BioRXiv, 2016
3. JH Wildschutte et al., Discovery of unfixed endogenous retrovirus insertions in diverse human populations, PNAS Online (2016)