【光明時評】不能變，也不會變
2026-03-12 04:27 9,528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)
為更好地拓展兒童中醫康復服務，桃浦鎮社區衛生服務中心（以下簡稱「桃浦社衛」）依託「上海市中醫醫聯體專病（專科）聯合門診」建設，於2024年成功申請上海市中醫特色小兒疳積（消化不良）專病專科（社區）能力建設項目。近日，桃浦社衛小兒疳積（消化不良）專病門診正式開診。該門診特邀上海兒科名中醫薛徵擔任學術帶頭人，不僅指導提升專病診治水平，還定期現場坐診，通過小兒特色推拿、針刺等技術，為兒童的健康保駕護航。專病特色技術介紹疳積屬於中醫病名，是中醫兒科常見疾病，多表現為身體消瘦、面色萎黃、大便不調、食欲不振、生長發育遲緩等症狀。多由飲食不節、餵養不當、營養失調、疾病影響，以及先天稟賦不足引起。疳積與西醫的小兒消化不良或營養不良症狀、病因類似。特色治療方案一小兒捏脊，俗稱「捏背」捏脊療法是一種小兒外治療法，可直接作用於膀胱經及督脈，促使全身氣血通暢，具有調和脾胃、疏通經絡之功，起到調節臟腑的作用。通過應用一系列技巧性動作對小兒脊柱部肌膚進行捏拿，積極防治各類小兒疾病。特色治療方案二針刺四縫穴，俗稱「刺四縫」四縫穴為經外奇穴，其部位與三焦、命門、肝和小腸有內在關聯，是手三陰經所過之處，亦為手三陰與手三陽經交會之處，陰陽經脈互為表裡，內聯臟腑，外絡關節，故針刺四縫穴具有調理脾胃、消食導滯、祛痰化積之功，為治療小兒疳積、厭食之特定穴。特色治療方案三小兒穴位敷貼，俗稱「肚臍貼」穴位敷貼是調理小兒身體的方法之一，基於經絡理論，用醋或蜂蜜將中藥調和，貼於疾病相應的穴位。起到刺激經絡循環，調理機體平衡，促進血液循環，提高免疫力的作用。特色治療方案四小兒拔罐小兒拔罐是一種傳統中醫療法，常用於輔助調理感冒、咳嗽、積食、免疫力低下等問題。通過刺激穴位，起到促進局部血液循環，緩解肌肉緊張，調節身體機能的作用。特色治療方案五小兒刮痧小兒刮痧是中醫外治法之一，需由專業醫師操作，通過特製工具在皮膚表面反覆刮動，疏通經絡、緩解症狀。小兒刮痧主要用於輔助緩解外感症狀（如風寒感冒初期鼻塞、流涕）、積食（腹脹、食慾差）或輕度中暑等。特色治療方案六耳穴壓丸耳穴是分布於耳廓上的特定反應點，與人體臟器、器官存在對應聯繫，是中醫診療體系的重要組成部分。通過刺激耳穴，可輔助診斷疾病、調節身體功能，常用於小兒積食、咳嗽、近視、睡眠不佳等症狀。學術帶頭人薛徵，中醫兒科教授、主任醫師、博士生導師，上海中醫藥研究院中醫兒科研究所所長，上海市中醫醫院兒科臨床醫學中心主任、兒科主任、兒科教研室主任。全國第三批名老中醫藥專家學術繼承人。擅長治療兒童哮喘、急慢性扁桃體炎、腺樣體肥大、反覆呼吸道感染、性早熟等，致力於兒童多動症、抽動症、癲癇等腦病的研究與診治。專病門診時間薛徵教授專家門診：每月最後一周星期四13:30—17:00，夏令時14:00—17:00（具體時間可根據實際情況有微調）專病門診：周一至周五全天門診地址：桃浦鎮雪松路302號門診廣場右側諮詢電話：13764148756（趙醫生）
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