從好玩到好用 全球機器人北京論「智」
2026-03-12 08:08 6,275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)
視頻：近觀「兩山」丨藍天蒼洱寄鄉愁來源：央視新聞客戶端 洱海是雲南第二大高原淡水湖，也是大理人的母親湖，承載著無數人的鄉愁記憶與情感。上世紀80年代起，由於過度開發利用，洱海水質急劇下降。 2015年1月，習近平總書記來到大理，在洱海邊「立此存照」，並殷殷囑託：一定要把洱海保護好，讓「蒼山不墨千秋畫，洱海無弦萬古琴」的自然美景永駐人間。 十年間，洱海經歷了一場華麗的蛻變。 大理州在洱海流域建成汙水處理廠20座， 5700多公裡汙水收集管網，初步構建起覆蓋全流域的生活汙水收集處理體系。129公裡環湖生態廊道全線貫通，為洱海構築起一道綠色生態屏障。 如今，洱海流域27條主要入湖河流水質優良率達到100%；洱海水質連續多年穩定保持優良水平，水環境、水生態持續改善，一度消失的海菜花又重新點綴於湖面之上。 青山為證，綠水為憑。在習近平生態文明思想指引下，洱海保護不斷從「一湖之治」向「流域之治」和「生態之治」轉變，繪就蒼洱之畔人與自然和諧共生的美好願景。大理人的鄉愁記憶，正煥發出新的光彩。 總監製丨閆帥南 王姍姍 監 制丨郭峰 馬麗君 編 導丨張偉浩 趙言言 記 者丨李常明 攝 像丨陳雷 趙志偉 編 輯丨官真 王蕭宇 毛卉 劉霄 協 拍丨總臺雲南總站 大理州融媒體中心 大理市融媒體中心
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