世界首例克隆犛牛在西藏順利滿月 取名「納木錯1#」
2026-01-24 23:45 8,932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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說，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，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
在廣袤的華北平原，有一方古老而靈動的水域：白洋澱。由於自然和人為因素影響，這片水域一度乾涸，水質退化到劣Ⅴ類。習近平總書記在考察雄安新區建設規劃時強調：建設雄安新區，一定要把白洋澱修復好、保護好。八年多的時間，這裡經歷了一場大規模全方位的水生態保衛戰，如今怎麼樣了？一起去藕花深處尋找答案。 視頻：看見美麗中國丨共同守護一泓清水 在藕花深處看生態蝶變來源：央視新聞客戶端 盛夏時節，各類遊船徜徉於寬闊的水面，把遊客送到澱區裡的各個景點遊玩。 荷花不僅令人賞心悅目，還化身美食讓村民遊客一飽口福，衍生出荷葉茶、蓮子、藕粉等產品銷售火熱。水面上，蓮農們採蓮的小船依次排開，滿載一船清香。 白洋澱蓮農：特別好吃，水質好了以後，這蓮子格外地有一種甜頭兒。 然而，白洋澱的水並不是一直都這麼清、這麼多。乘坐快艇，當地生態環境部門負責人帶著我們來到燕南堤，這裡見證了白洋澱水質從Ⅴ類到Ⅲ類的轉變。 雄安新區生態環境局副局長 吳海梅：白洋澱從Ⅴ類水轉變為Ⅲ類水，就像我們人的身體一樣，從亞健康狀態正在向健康狀態轉變。看現在的荷花、蘆葦這麼茂密，以前我們除了採水樣，都想不到在這裡看風景。 白洋澱上承九河，下注渤海。在歷史漫長歲月裡，或匯水成澱，或乾涸成陸。 上世紀70年代開始，由於氣候乾旱、上遊來水減少，白洋澱水域面臨了前所未有的困境：大澱乾旱、湖面萎縮。 80年代後期至21世紀初，上遊大量工業廢水排入澱中，周邊生活垃圾和汙水直排，澱內圍墾與圍網養殖帶來汙染，讓白洋澱的水質退化到劣Ⅴ類，水體發臭，生物多樣性遭遇毀滅性打擊。 白洋澱生態優先 綠色發展「華北之腎」迎蝶變 2018年，《河北雄安新區規劃綱要》頒布並實施，特別提到：堅持生態優先，綠色發展。做好白洋澱生態環境保護，恢復「華北之腎」功能。白洋澱迎來有史以來最大規模的系統性生態治理。清淤疏浚、百澱連通、退耕還澱、科學補水、嚴密防洪五大工程持續展開。 南水北調、引黃入冀等工程累計入澱水量超89億立方米。生態清淤總面積25平方公裡，約等於3500個標準足球場。 吳海梅：這五大工程是為了恢復白洋澱的「華北之腎」功能，雄安新區的發展，首先是生態的發展。 行船路上，隨處可見各類水鳥翩躚起舞。近年來，青頭潛鴨在白洋澱安家育雛，數量穩定在百隻左右；黑翅長腳鷸因為大長腿被譽為「鳥界超模」。如今，白洋澱野生鳥類296種，比雄安新區設立前增加了90種。 吳海梅：你現在看到的美景真的來之不易。現在我們要看水下的話，能看到比較完整的茂密水下森林。 魚翔淺底鳥翩躚 白洋澱生物多樣性再豐富 近年來，隨著水產養殖業陸續退出澱區，自然漁業逐步恢復。如今的白洋澱，魚類恢復至48種，較雄安新區設立前增加了21種，生物多樣性進一步豐富。 吳海梅：最值得一提的是，在去年我們進行生物多樣性監測的時候發現了一種中國新記錄種，叫五月四節蜉。 研究人員介紹，五月四節蜉是典型的清潔指示物種，對水質高度敏感，它的發現，是白洋澱從「水質達標」邁向「生態系統全面復甦」的生動案例。 白洋澱的水，還滋養著23萬澱區百姓的生活。星羅棋布的澱中村、澱邊村，曾孕育出小兵張嘎、雁翎隊等抗戰英雄事跡，如今岸上人家，是什麼樣呢？ 乘著船，我們來到四面環水、不通陸路的澱中村——王家寨。村民辛長松告訴我們，如今，村裡的垃圾每天有專人清運，還有專門的汙水處理廠不停運轉。 辛大哥平時在白洋澱大觀園景區當講解員，船是他上下班進出村的交通工具，也是他做環保志願工作的好幫手。 雄安新區白洋澱王家寨村民 辛長松：想把白洋澱的水質恢復好、治理好，一個人力量肯定是微薄的。但白洋澱人人都在做這個事情，大家共同維護，我相信白洋澱以後會越來越好。 岸上人家 從「靠澱吃澱」到「靠澱護澱」 伴隨著居住環境的改變，澱區百姓也從世世代代的漁民，變成了導遊、店主、手藝人、民宿老闆，還有生態管護員。 水波流轉，四季變換。春天，白洋澱的孩子們和鳥兒一期一會；到了夏天，龍舟競渡、荷花爭豔；秋天是蘆葦收割的季節，白洋澱人會用澱裡的蘆葦製成的精美蘆葦畫。等到了冬天，冰面之下，儘是大自然的慷慨饋贈。從靠澱吃澱到靠澱護澱，白洋澱人創造著幸福生活，也守護著美麗家園。
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