第三屆「粵創賽」在韶關啟動 總獎金高達180萬元
2025-12-10 11:16 1,492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)
溫州8月5日電(周健 黃文盈)浙江洞頭，陽光灑落海面，波光粼粼。大沙岙景區內，工人們正爭分奪秒進行開放前的收尾工作；幾公裡外，凸壟底卵石灘上，主理人林禾精心碼放彩繪石料，靜候當天研學團隊到來……眼下，從傳統景區提質擴容，到閒置空間的華麗轉身，一股文旅升級的熱潮在這座「海上花園」澎湃湧動。 提檔煥新迎接四方賓朋 大沙岙景區的煥新，遠不止一片沙灘。 抬眼向山崖望去，19棟依山而建、形似積木的酒店建築群已初具規模，玻璃幕牆在陽光下閃閃發亮；沿著海岸棧道前行，一處半懸於崖壁的「懸崖咖啡」正在緊張施工，未來將成為觀海的絕佳點位…… 大沙岙景區規劃圖。黃文盈 供圖 「對標5A，我們要打造的是浙南家庭首選的海濱微度假目的地。」項目負責人蔡海鵬介紹道，這個總投資2.17億元的「綜合體」，將匯聚木屋酒店、沙灘休閒、叢林康養以及水上娛樂等多元業態，截至2025年6月底，項目主體工程已完工，預計年內迎客。 同步推進的還有一條「空中觀海走廊」——仙疊巖旅遊集散港與海上觀光列車項目。「列車設4個月臺，環線總長2.5公裡，串聯大沙岙與仙疊巖核心景區，10分鐘飽覽山海壯闊景致，單日最高可接駁8000人。」蔡海鵬指著延伸向海面的樁基說。 目光轉向大門島，馬岙潭景區同樣是一派火熱。以「一心、一帶、多組團」為藍圖，這裡正崛起一座全新的濱海度假勝地：遊客服務中心主體已完工，未來139間融入海洋文化的高端客房將迎接四方賓朋，還規劃建設漁業文化博物館、民俗風情街、海鮮美食街、海上運動基地等。 新鮮創意激活海島「邊角料」 當傳統景區提檔煥新，洞頭星羅棋布的閒置角落也在年輕人的巧思下煥發新生，變身充滿生命力的網紅打卡地。 暑期傍晚，洞頭三盤社區內的小沙灘常常人聲鼎沸。「你看，燒烤屋還在翻臺，昨天做到凌晨2點呢！」29歲的洞頭小夥顏霖是這片沙灘的主理人，他提出「欣動計劃」，主打沙灘「夜生活」場景。「目前沙灘經營採用『免租金抽傭』模式：招募『90後』『00後』年輕創業者入駐，免收租金，按營業額15%分成；燒烤屋、啤酒屋已投入運營，甜品站和酒吧正在緊張裝修中。」 「欣動計劃」沙灘一景。 黃文盈 供圖 另一邊，在凸壟底卵石灘，「蔚藍計劃」主理人林禾則營造著另一番氛圍。傍晚時分，這裡少了喧囂，多了份寧靜。石灘上，有家長帶著孩子正低頭尋找特別的石頭，準備參加彩繪活動。 「我們的優勢是安靜，適合看落日。」林禾介紹道，他的「蔚藍計劃」貨櫃咖啡廳自開業後，迅速成為社交媒體上的網紅打卡地，政府部門從平整灘石、新建公廁到颱風應急的全程支持讓人倍感暖心。 在洞頭，青年創意之火四處閃耀。小長坑的田野間，「稻田咖啡+研學」的組合讓都市人找到返璞歸真的愜意；南塘灣OH趣趕海樂園，沿著堤壩搭建的咖啡館將成為觀海聽濤的新據點；中嶼景區520漫道上，雲創·漫樂園用充滿童趣的浪漫裝置激活堤壩景觀……這些由閒置場所蛻變而來的「小而美」空間，如同散落海島的珍珠，串起了洞頭文旅的獨特韻味。(完)
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