生命である複雑な恒常性を維持するには、一貫した遺伝的およびエピジェネティックな調節が必要であり、この調節の程度は死に至るまで続くようです。最近の死後研究により、生きているように見える遺伝子のサブセットが特定されました 生物の死後数時間および数日。これらのいわゆる「ゾンビ遺伝子」 中心的な細胞プロセスの膨大な配列に関与しています。死後のそれらの活性化の目的は不可解なままであり、この一連の遺伝子が生きていることに関連しているかどうかはわかっていません.私たちの研究チームが調査に着手したのは、動物がその弾性限界に追いやられたとき、遺伝子発現はゾンビのような発現プロファイルを模倣するか?
極端な動物の生存戦略と、過酷な環境条件を克服するために使用される代謝率の低下などの適応に取り組んでいる研究室から来て、ポジトコフと同僚の研究を読んだ後、1 つの質問がすぐに頭に浮かびました。生物の死。」私たちの質問は、厳密な科学的実験によってのみ答えることができたものであり、生きている生物学的システム、つまり哺乳類の冬眠における死と臨死状態との関係を探ることに集中していました.より具体的には、私たちの好奇心に基づく仮説は、死に最も近い生きている自然な哺乳類の現象を表す冬眠は、死後に活性化されるゾンビ遺伝子のプロファイルと同様の遺伝子発現プロファイルを示すというものでした.
冬眠は極端な冬の生存戦略であり、小型哺乳類は代謝率を低下させ、体温を下げることで深い無気力状態に陥ります。実際、冬眠の定義は死の定義と非常によく似ていますが、主な違いが 2 つあります。第 1 に、冬眠は生命維持に必要な身体機能の極端な抑制を伴いますが、完全に停止するわけではなく、代謝率は安静時と比較して 90% 以上低下する可能性があります。第二に、冬眠は可逆的ですが、死は明確な人生の終わりです。これらのパズルの不可欠な部分を念頭に置いて、私たちは生きているが代謝的に停止した生物学的システムにおける「ゾンビ遺伝子」の調節を調査することに着手しました.
私たちの仮説を検証するために、深い休眠中の複数の組織 (肝臓、大脳皮質、視床下部、心臓、筋肉、骨髄、および褐色脂肪組織) における 45 の代表的なゾンビ遺伝子のセットの遺伝子発現を調べる一連の実験を設計しました。 13 線のジリス (Ictidomys tridecemlineatus ）そして我々の調査結果を正常体温の（アクティブな）リスと比較します。代表的な「ゾンビ遺伝子」は、死後に観察された主要な機能カテゴリをカバーするために選択されました。免疫、炎症、アポトーシス、発生、輸送、がん、エピジェネティックなメカニズムなどのストレス応答プロセス。ゾンビ遺伝子転写レベルは、qRT-PCR を使用して肝臓で定量化され、利用可能なトランスクリプトーム データ リポジトリがマイニングされて、残りの組織におけるゾンビ遺伝子調節が調べられました。当然のことながら、私たちの結果は、冬眠と死後の遺伝子発現プロファイルが類似していないことを示しました。つまり、冬眠者はゾンビではありません。
しかし、冬眠者はゾンビではないと言うのはどういう意味ですか?生物学的観点から、私たちの研究は、冬眠者が遺伝子転写を深くシャットダウンし、生存に重要な転写産物のみで生き残り、非常にストレスの多い環境で細胞の最後の手段に対応する可能性のあるゾンビ遺伝子を必要としない程度を示しています.
これが冬眠者と生存者にとって何を意味するかをよりよく理解するには、ゾンビ遺伝子の目的を説明しようとする現在の上位 3 つの理論を明らかにすることが役立つかもしれません。 [1] 死後、まだ生きている細胞は、生存促進経路の活性化を必要とする微小環境ストレスとエネルギーの不均衡を経験します。 [2] リプレッサーの崩壊とクロマチンのタイトなパッケージングにより、通常は抑制されている遺伝子が活性化されます（つまり、生物の発生後）。および/または [3] 有機体の死がすべての細胞の即時シャットダウンをもたらさないという事実。
これらの理論を念頭に置いて、冬眠が死よりも厳密に規制されていると見なすことができ、同様に転写的な方法で死に似ていないという事実は理にかなっています.要約すると、冬眠者が深い無気力状態でゾンビのような表現型を示すにもかかわらず、彼らの遺伝子は死んでいるわけではありません。私たちの知る限り、これはゾンビ遺伝子の臨死状態への反応を調査した最初の研究であり、これが最後ではないことを願っています.
