颱風「楊柳」靠近 浙江啟動南部海域IV級防臺應急響應
2025-11-30 14:42 5,853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)
雅加達8月9日電 (記者 李志全)「山高水長，休戚與共」中印尼書畫攝影展當地時間9日在雅加達開幕。 2025年是中印尼建交75周年、萬隆會議召開70周年、鄭和首次下西洋620周年。為紀念這一歷史性時刻，主辦方誠邀兩國書畫愛好者以「中印尼友好關係」「文化交融與互鑑」為主題創作，通過書畫、攝影等藝術形式，展現中印尼交往的歷史淵源與深厚情誼，弘揚兩國優秀文化傳統，推動人文、藝術等領域交流合作。 中國駐印尼大使王魯彤表示，本次展覽以書畫、攝影等多元形式，展示了中印尼兩國人民在文化交融、民心相通中的豐碩成果與美好願景。作品既承載傳統文化精髓，又融入當代藝術表達，表現和平、合作、友誼與發展的共同價值追求。相信此次展覽將進一步促進中印尼人文交流，深化兩國人民的相互理解。 印尼文化部副部長吉令·格內沙(Giring Ganesha)說，這次文化活動意義重大、價值深遠，它讓我們看到文化能夠跨越國界，凝聚人心，增進彼此理解，架起友誼與合作的橋梁。 展覽共展出215幅作品，包括相關領域專家作品20幅、中方特邀作品85幅、中方參賽作品32幅、印尼特邀作品20幅及印尼參賽作品58幅。中國區評出金獎1名、銀獎2名、銅獎5名；印尼區評出特等獎2名、內容獎4名、優秀獎25名、友誼獎5名，並特別設立「永安傳承獎」。本次展覽還特邀來自巴西、馬來西亞、阿根廷和韓國的藝術家參與。 此次活動由印尼阿拉扎大學孔子學院、印尼書畫學院主辦，印尼書法家協會、同濟大學國際文化交流學院協辦。據悉，展覽結束後，參展作品還將在泗水、萬隆、瑪琅等地的孔院巡展。(完)
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