暑期北京深度遊受青睞 精講需求攀升
2025-12-08 12:09 4,241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)
天津8月14日電 (記者 王君妍)記者14日從天津海關獲悉，一批24噸智利產西梅幹日前在天津口岸順利完成入境通關手續，標誌著智利輸華植物檢疫證書無紙化驗核試點在天津海關正式落地實施。 植物檢疫證書是官方部門出具的、證明植物或植物產品健康及衛生狀況的具有法律效力的文件，是此類產品通關時必須提供的重要官方證書。近年來，智利產豬肉、車釐子、核桃等優質農食產品不斷進入我國市場，豐富了消費者的餐桌。 為進一步提升中智兩國貿易便利化水平，海關總署與智利農業部積極推進中智檢驗檢疫證書無紙化進程。自2025年7月28日起，智利對輸往我國部分進境口岸的植物產品不再籤發紙質植物檢疫證書。 目前，澳大利亞、紐西蘭、智利、荷蘭及俄羅斯等國的部分輸華產品隨附的檢驗檢疫證書，可通過檢驗檢疫電子證書信息交換核查系統實現數據傳輸和解析展示，海關工作人員能夠藉助該系統交叉驗核證書電子信息與紙質正本，並查詢掌握貨物在國外的官方監管情況。 此次智利輸華植物檢疫證書在實現電子信息傳輸的基礎上，進一步升級為全面無紙化模式，即直接取消紙質證書，僅以電子證書作為通關憑證。這與此前部分國家「紙質證書與電子證書並行」模式形成顯著區別，不僅大幅拓寬了證書系統的應用場景，更為中智兩國進出口貿易打造了高效便捷的通關路徑，有力助推雙邊貿易提質增速。 「新模式實行後，我們在進口申報時不需要提交紙質植物檢疫證書，僅需在『單一窗口』錄入證書編號即可。單次可節約企業證書國際間寄遞費用及人工成本100元左右。」玖零(天津)報關有限公司經理劉亮說。 天津新港海關綜合業務二處相關負責人表示：「通過構建網絡化互聯、數位化感知、智能化分析、自動化作業的海關監管新模式，省去了比對紙質證書格式及籤章的環節，平均每票報關單可節省約30%的審單時長。同時，還能有效防範偽造、變造檢疫證書的風險，有利於營造公平公正、高效便捷的口岸營商環境。」(完)
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