專家：人工智慧與生態系統遙感交叉融合已成為必然趨勢
2025-12-12 02:41 8,128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)
海口8月5日電 (吳健 董小芳)海口市人民政府辦公室近日出臺《關於推進海洋生態環境高質量保護 打造全域美麗海灣城市的實施意見》(下稱《實施意見》)，提出六大方面25條具體舉措，分類推進全域美麗海灣建設。 海口海域面積785.06平方千米，海岸線全長160.17千米，擁有東寨港灣、海口灣和新海灣三個海灣。近年來，海口市積極推進美麗海灣保護與建設，海口灣入選2023年全國美麗海灣優秀案例、海南省省級美麗海灣，東寨港灣和新海灣雙雙入選2024年度海南省省級美麗海灣。 《實施意見》以海灣(灣區、岸段)為單元，針對各海灣自然稟賦、生態環境現狀和產業資源特點等不同特色，分類別分梯次推動美麗海灣建設，構成各具特色、各展所長、各美其美的全域美麗海灣體系。 海口灣建設親海宜居型美麗海灣。該海灣濱海景觀資源豐富，滿足民眾觀光、休閒、戲水等親海空間需求。未來，這裡將通過提升濱海景觀品質、強化溼地生態修復、加快海洋科技發展等措施，打造最美「城市會客廳」；同時推動灣區活動與商業經濟圈互促共進，提升親海旅遊文化體驗。 東寨港灣建設生態保育型美麗海灣，建立實施海洋生態保護制度，實施紅樹林整治與修復，推動藍碳經濟發展以及海洋漁業向休閒漁業和現代漁業轉型，打造漁旅融合生態文化名片。江東新區建設近零碳示範區，實現能源供應清潔化、建築建設綠色化、產業發展低碳化。 新海灣建設綠色產業型美麗海灣，構建以綠色低碳發展為主導的臨海產業體系，培育會展品牌與產業融合、以免稅經濟激活消費動能、探索「漁業+文旅」融合與美麗新漁村建設。雷瓊世界地質公園通過實施生物多樣性保護措施，促進生態系統穩定性增強和生態服務功能提升。 根據《實施方案》，海口將持續推動海洋生態環境質量改善，進一步實現「水清」有突破、「灘淨」有保障，「魚鷗」有家園，「人海」更和諧，不斷提升民眾臨海親海的獲得感和幸福感，為推進全域美麗海灣建設積累經驗、樹立標杆。(完)
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