新疆兵團第五師雙河市與新疆社會科學院共建邊疆治理研究院
2026-01-10 16:36 2,568次浏览北京8月4日電 (記者 孫自法)在生命科學領域，基因組編輯技術的迅速發展和廣泛應用，為基礎研究和應用開發提供強大的技術支撐。不過，大片段DNA(脫氧核糖核酸)編輯一直面臨重大挑戰，對數千乃至數百萬鹼基的精準操縱更是基因編輯領域的核心難題，備受關注。 育種和基因治療有巨大應用潛力 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所(遺傳發育所)的消息說，該所高彩霞研究員團隊最新研發出一種新型可編程的染色體編輯技術(Programmable Chromosome Engineering，PCE)。該技術在動植物中實現了從千鹼基到兆鹼基級別DNA的多類型染色體精準操縱，顯著提升了真核生物基因組的操縱尺度和能力。 利用大片段DNA精準操縱技術，研究人員不僅能實現多基因疊加編輯，還可通過操控基因組結構變異，為作物性狀改良和遺傳疾病治療開闢新路徑。同時，該技術有望推動新型育種策略的發展，例如通過操縱遺傳連鎖、調控重組頻率實現育性控制，以及消除連鎖累贅，充分釋放野生種質資源中優異等位基因的育種潛力。此外，精準染色體編輯技術的突破將加速人工染色體構建，在合成生物學等新興領域也有重要的應用前景。 本項研究PCE系統的開發和精準染色體編輯示意圖。中國科學院遺傳發育所 供圖 這項攻克大片段DNA精準編輯的重要成果論文，北京時間8月4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》(Cell)上線發表。審稿人評價認為，中國團隊發表的研究工作，代表了基因工程領域的重大突破，在育種和基因治療方面具有巨大的應用潛力。 系統應用受到3個關鍵問題制約 論文通訊作者高彩霞研究員介紹說，以基因編輯工具CRISPR及其衍生技術為代表的編輯系統，通過可編程的嚮導RNA(核糖核酸)引導Cas9等核酸酶靶向基因組特定位點，已廣泛應用於特定鹼基和短片段DNA的精準編輯。但針對大片段DNA編輯，現有工具在編輯效率、尺度、精準性及類型多樣性等方面仍存在明顯不足。 研究團隊發現，位點特異性重組酶(Cre-Lox)系統具有染色體水平DNA操縱潛力，其原理是在基因組中引入Lox序列後，由Cre重組酶介導Lox位點之間的DNA重組來實現全基因組範圍內的遺傳操縱。 然而，Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約：Lox位點固有的對稱性導致重組反應可逆，不利於目的編輯的發生；Cre酶作為四聚體工作，提升其活性的工程改造難度高；重組後特異性位點殘留，影響編輯的精準性。 構建兩個可編程染色體編輯系統 高彩霞指出，為逐一突破上述限制，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑：首先，開發高通量重組位點快速改造平臺，並提出不對稱Lox位點設計原則，成功創製新型Lox變體，保持高效重組效率的同時將可逆重組活性降低至陰性對照水平。 其次，基於研究團隊此前自主開發的融合蛋白通用逆摺疊模型、結構與進化約束信息的蛋白定向進化平臺AiCE，實現對Cre蛋白多聚化界面的精準優化，獲得重組效率提升至3.5倍的工程化Cre蛋白變體。 最後，研究團隊創建並優化了重組酶的無痕編輯策略Re-pegRNA，利用引導編輯器的高效編輯特性，通過設計特異性pegRNA對重組後殘留的Lox位點進行「重引導編輯」，將其精準替換為原有基因組序列。 通過這三項技術的集成優化，研究團隊成功構建PCE與RePCE兩個可編程染色體編輯系統，可對不同Lox位點的插入位置和方向進行靈活編程，實現鹼基從千比特(kb)到兆比特(Mb)尺度的大片段DNA精準無痕操縱。 研究團隊表示，他們在動植物細胞中，利用新研發的系統已成功實現18.8 kb超大片段DNA的定點整合、5 kb序列的定向替換、12 Mb的染色體倒位、4 Mb的染色體刪除及整條染色體的易位。他們還利用新型大片段DNA精準操縱技術，成功創製含315 kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。 據了解，AiCE成果7月上旬已在線發表於《細胞》，並將與此次研究成果以背靠背形式於8月下旬在《細胞》紙質版正式刊出。(完)
拉各斯8月5日電 題：文化搭橋 愛心築路——華星藝術團在奈及利亞書寫友好篇章 記者 關雪昭 呂楊 伴隨著激昂的鼓點，奈及利亞華星藝術團舞臺上的民族舞蹈表演歡快開啟。 奈及利亞有豪薩－富拉尼族、約魯巴族、伊博族三大民族，過去各族的舞蹈多在各自族群中傳承演繹。「經過我們藝術團的重新挖掘、整理、編排，『三大民族舞』可以作為完整舞蹈登上舞臺。」奈及利亞華星藝術團團長倪孟曉向記者介紹說。 一次為奈及利亞本地製造業協會演出後，一位年邁的理事特意走到倪孟曉面前，緊緊握住他的手，眼眶泛紅地說：「你們把奈及利亞三大民族舞整合起來，這是我們自己一直想做卻沒做到的事，真的太感謝你們了。」 7月26日，華星藝術團正在表演奈及利亞「三大民族舞」。 記者 呂楊 攝 如今，「三大民族舞」已成為華星藝術團每場演出的保留節目。「我們不僅在奈及利亞本土舞臺表演，還通過網絡平臺推廣這些舞蹈，讓更多人有機會了解奈及利亞的傳統文化。」倪孟曉說。 奈及利亞華星藝術團於2017年正式成立，由在拉各斯經營鞋廠的僑領倪孟曉組建，成員由工廠車間的奈及利亞年輕人組成。 藝術團成員莉莉(Lily)患有慢性哮喘病，已接受了3年資助，病情逐步穩定。她告訴記者：「我很感激團長的資助，我和中國人一起工作了7年，現在想更多地了解中國文化，也想學更多舞蹈知識。」另一位成員耶利米(Jeremiah)說：「每次看到臺下觀眾鼓掌，我都很開心。作為藝術團一員，我感到光榮。」 7月26日，華星藝術團團長倪孟曉在為藝術團成員編排舞蹈。 記者 呂楊 攝 除了文化交流，奈及利亞華星藝術團還積極助力當地民生事業發展。2023年7月，華星藝術團應邀前往當地一所小學開展交流演出。演出間隙，團員們注意到一個特殊的身影，一名身著簡單衣物的小朋友始終安靜地坐在角落。經了解後發現，這位小朋友的雙眼患有嚴重白內障，又因家境貧寒無法承擔手術治療費用，導致失明多年。這一幕讓藝術團成員深受觸動，在進一步了解當地情況後，他們發現還有兩位白內障患者同樣因貧困未能接受治療。於是，藝術團將這三人一同納入了資助計劃。 2023年，奈及利亞華星藝術團走進校園活動。受訪者 供圖 三臺手術總費用接近600萬奈拉(約合人民幣2.8萬元)。在中國僑團和眾多愛心人士的接力支持下，手術順利完成，三位患者術後恢復良好，重見光明。「中國人就像上帝派來的天使，給了我們很多幫助。」孩子的母親說。(完)
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