「暑期充電」讓「準教師」站穩講臺更有底氣
2025-12-17 21:35 7,137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)
這幾天，有著幾十年歷史的老字號品牌大白兔奶糖，也玩起了二次元跨界。這隻上海市民十分熟悉的「兔子」，與熱門國產遊戲《明日方舟》合作推出「甜憶迴響」主題聯動活動。近日，聯名產品正式上架後，記者發現，共計4萬盒原味、清涼味大白兔奶糖聯名禮盒，短短2分鐘售完，紅豆味也很快售罄。8月8日，首批單瓶裝聯名奶糖上架後也「秒空」。阿米婭款（經典原味）「大白兔是陪伴了一代代人的中華老字號，近些年通過創新的營銷手段，持續推動品牌年輕化，引發年輕群體的熱議。」上海冠生園食品有限公司市場部總監孫雨薇說，這隻憨態可掬、活力十足的大白兔「本兔」也在逐步IP化。「鷹角網絡的《明日方舟》作為當下熱門的頭部遊戲IP，其玩家群體與大白兔的目標消費群體高度契合，遊戲裡也有一個『兔兔』（阿米婭），『上海雙兔』的概念讓此次合作更有默契。」W款（紅豆味）據悉，本次聯動角色為《明日方舟》中的阿米婭、W、哀琺尼爾三個角色。雙方合作推出原味、紅豆味、清涼味三種口味的「甜憶迴響」套組，禮盒中除了角色定製款瓶裝奶糖，還包含角色亞克力立牌、明信片、徽章、收藏卡、收納盒等穀子。經典的大白兔奶糖糖紙也變得更具二次元氣息，結合遊戲元素推出的定製款糖紙受到不少玩家喜愛。此外，「甜憶迴響」主題鐺鐺車也在熱鬧的南京路步行街亮相。哀琺尼爾款（清涼味）孫雨薇介紹，此次聯動引入了「糖紙即周邊」的概念，定製的大白兔奶糖糖紙，提高了糖紙的收藏價值，平衡了糖果的食用功能和潮流IP的收藏屬性。在設計過程中，合作款產品包裝的核心視覺元素，如「大白兔」LOGO、經典的大白兔IP以及標誌性的奶糖風味被嚴格保留，確保品牌的核心辨識度。同時，雙方針對3個遊戲人物選擇了不同的奶糖口味。「我們並非簡單地將遊戲角色『貼』在傳統包裝上，而是邀請《明日方舟》的美術團隊，結合大白兔的LOGO、藍白條紋、兔子形象等經典視覺符號，進行深度共創，並採用符合《明日方舟》世界觀審美的藝術風格，將角色形象、UI元素等巧妙融入包裝結構，形成既有強烈二次元視覺衝擊力，又不失大白兔經典韻味的設計語言。」主題鐺鐺車她透露，此次合作提升了大白兔奶糖在Z世代及年輕消費群體中的認知度、好感度和討論度；社交媒體聲量、電商平臺年輕用戶搜索量、線下門店的熱度均有顯著增長。「年輕化是老字號讓『經典』在新時代人群中繼續成為『網紅』的戰略。與《明日方舟》這樣的潮流IP合作，為消費者帶來更多驚喜，也為品牌發展注入持久活力。」主題鐺鐺車值得一提的是，中國國際動漫遊戲博覽會（CCG EXPO）組委會是此次破圈聯動的幕後推手，項目參與者李君蘭在談及此次合作時說，這是一次極具意義的價值共創，這不僅是上海賦能老字號「守正創新」的標杆實踐，更是在文旅商體展深度融合、激發消費新動能的背景下，一次打通傳統產業與數字創意經濟邊界、釋放「經典」與「潮流」乘數效應的創新探索。「它為全國傳統品牌在消費升級浪潮中煥新突圍，貢獻以文化力撬動商業力、實現品牌資產跨代際傳承與增值的『上海思考』。」
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