科技創新賦能文化發展 山西發布15個文化科技融合發展案例
2025-11-30 06:51 7,167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)
貴州畢節8月4日電 (記者 瞿宏倫)2025年畢節市首屆「同心杯」全國青少年足球邀請賽3日在貴州省畢節市體育運動學校開幕。賽事作為貴州省「百隊千場」足球青訓夏季系列賽的重要組成部分，邀請賽為全國青少年足球愛好者奉上了一場融合競技激情與夏日活力的綠茵盛宴。 圖為比賽現場。 貴州省體育局供圖 本屆賽事聚焦青少年足球人才培養，設置了U14男子、女子組比賽。來自中國西部地區體教融合足球青訓八個試點地區、貴州足球青訓「一主四輔」四個市州及廣州市部分地區足球隊等27支青訓隊伍約700名球員齊聚畢節。 作為國家體育總局確定的8個西部地區體教融合足球青訓體系建設試點地區之一，畢節市積極搭建高水平競技平臺。本次邀請賽的核心目標之一，正是促進各試點地區間的深度交流。 圖為比賽現場。 貴州省體育局供圖 作為東道主，畢節市青訓中心本次有兩支隊伍亮相，揭幕戰中男隊對陣上海靜安青訓中心。「面對這支非常成熟的隊伍，我們比起來會有點吃力，我們主要是抱著學習交流的心態來對待這一場比賽。」畢節足球隊領隊李宏薪說：「這次能讓我們隊員與其他青訓中心的隊員交流，是一次開闊眼界、增強實力的機會。」 2024年，貴州形成「一主四輔」的青訓格局，此次「四輔」足球青訓中心：貴陽、遵義、黔西南、黔南也各自派出參賽隊伍，各地球員在畢節的綠茵場上揮灑汗水，奮力拼搏，通過高強度的「夏賽」助力「夏訓」，同心同行為貴州足球的未來築基蓄力。 黔西南州足球隊領隊夏關偉說：「本次比賽主要鍛鍊隊伍的技能戰術，同時學習優秀隊伍的長處。希望通過多場次的比賽，共同將我們貴州足球小將的實力提升上去。」 圖為比賽現場。 貴州省體育局供圖 賽事期間，組委會還特別安排了豐富的文化研學活動。參賽運動員們將前往同心展覽館、畢節市博物館、紅六軍團政治部舊址等紅色教育基地及歷史文化場館參觀。 賽事組委會相關負責人表示，這些活動不僅豐富了賽事內涵，促進青少年全面發展，更完美契合「賽動黔景」的內涵，讓激烈的賽場競技與貴州深厚的歷史文化、紅色基因及秀美風光相互交融，為參賽者呈現一個立體、多彩的貴州。 本次邀請賽由貴州省體育局、畢節市人民政府主辦，畢節市體育局、貴州省足球協會承辦。(完)
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