哺乳动物成熟红细胞有DNA吗?最新研究揭示其存在与医学价值
长久以来,生物学的教科书告知我们,哺乳动物的成熟红细胞不存在细胞核,进而也不含有DNA。这一特性致使红细胞能够以更高的效率运输氧气,然而最近的研究对这一传统的认知发起了挑战,揭示出红细胞更为复杂的生物学特性以及其在医学诊断里的新潜力。
哺乳动物成熟红细胞为什么通常被认为没有DNA
造血干细胞在骨髓中发育成成熟红细胞时,细胞会历经一系列深刻变化。成熟阶段,红细胞会将细胞核、线粒体、核糖体等细胞器排出。因DNA主要在细胞核和线粒体中,随着这些结构消失,成熟红细胞不再有合成蛋白质的“蓝图”与“工厂”,成为高度特化的、无核的氧运输载体。此在进化方面出现的适应性别样更改,致使其内部的空间能够被血红蛋白充盈,进而将运氧的效率最大化,然而所付出的代价是失去了分裂以及自主修复的本事,其寿命一般仅有大约120天。
人类成熟红细胞真的含有DNA吗
2023年,有一项研究取得了突破性发现,这项研究是由南京大学、中国药科大学以及北京协和医院等机构合作开展的。研究团队运用改良的提取技术,首次在人类成熟红细胞里明确检测到了长片段的DNA。这些DNA片段长度能够达到数千碱基对,而且覆盖了人类染色体以及线粒体基因组的广泛区域。关键证据在于,这些DNA能被穿过细胞膜的染料染色,这表明它们处于红细胞内部而非表面附着,并且通过严格的对照实验排除了其他有核细胞污染的可能性。这彻底改变了我们对这一终末分化细胞的认知。
红细胞DNA研究对疾病诊断有什么价值
这项发现意义远超基础生物学,研究进一步有发现,健康人、肺部良性结节患者及肺癌患者的红细胞DNA,于拷贝数变化等特征方面存在显著差异,更具启发的是,实验中共培养时,红细胞能从肺癌细胞中直接获取带有特定突变的DNA片段,因红细胞寿命长达数月,它们或许如漫长时期的“体内记录员”,比血液中游离DNA(cfDNA)更稳定地携带者肿瘤分子印记,这为癌症早期无创筛查与诊断,开辟出全新液体活检路径。
从猛犸象到AI:DNA技术的进步与应用
对遗传物质的领会以及运用本事,正顺着技术进步迅猛发展,不管是勾勒已灭绝猛犸象的完备基因组,还是剖析单个红细胞内的少量DNA,都离不开强大的基因测序以及数据分析能力。碰巧的是,就在今日,科技新闻的头条被诸多巨头竞相投入数千亿美元构建AI基础设施的竞赛所占据。这些投入所推动的计算革命,正是处置海量基因组数据、达成精准医疗的底层支持。自古生物复活,尽管科学方面存在着一定的时限,这样的幻想开始以来,直至如今实实在在呈现出的疾病早期诊断情况,DNA研究的边界此刻正持续不断地被拓宽着。
顺着先前传统认知里的“无DNA细胞”,转而变成潜在的“疾病信息携带者”,你针对红细胞这个全新角色的理解究竟是怎样的呢?你觉得这类生物基础研究方面的突破,在往后十年的时间范围里有没有可能会以若干种形式去改变我们一贯所采用的健康管理方式呢?欢迎你把自己心里的看法分享出来。
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