珠江流域提升應急響應防禦颱風「劍魚」
2025-11-10 01:44 5,258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)
莆田8月9日電 (彭莉芳)夜色中，隨著煙花秀的綻放，福建省莆田市仙遊縣楓亭鎮楓慈谿化身「流動劇場」，20艘主題水閣沿溪巡遊。 圖為水閣巡遊表演。呂明 攝 由仙遊縣楓亭鎮委員會、楓亭鎮人民政府主辦的2025年福建省級非遺楓亭水閣巡遊活動，8日晚在楓慈谿畔舉行，通過文藝展演、水閣巡遊和無人機表演等形式，展現當地千年文脈與海洋文化。 千年古鎮楓亭，是仙遊縣「海絲」入海口城鎮，商貿發達、人文鼎盛，自宋至清，楓亭登進士第的達127人，有著「科甲冠八閩」之美譽。 據傳，楓亭水閣巡遊的起源與北宋名臣蔡襄有關。為給母親祝福添壽，他在農曆閏六月舉辦了融合彩架、燈藝、戲曲等元素的水上民俗巡遊表演。如今，它已演變為楓亭人對蔡襄的紀念，更承載著孝道文化的傳承。 當晚，明山宮的雙龍舟作為開道船率先出場，船身的「楓亭水閣」四個大字在燈光與水光的交映中格外醒目。祈願船、水上燈塔、水上蜈蚣燈和水上蝴蝶燈，緊隨其後。水閣上的金童玉女灑落花瓣，寓意「五福臨門」的吉兆。 燈船中，四艘以歷史典故、民俗文化為主題的水閣尤為引人注目——「獨佔鰲頭」演繹元代狀元林亨的勵志傳奇，「三荔傳芳」還原蔡襄編纂《荔枝譜》的濟世情懷，「五相故裡」展現楓亭作為「宰相搖籃」的政治智慧，「結楓為亭」則追溯何氏九仙結楓成亭的傳說淵源。 圖為水閣巡遊表演。呂明 攝 作為中國「抬閣」文化的獨特分支，「楓亭水閣巡遊」以船隻拼接為基座，通過鐵條搭建彩閣，融合力學、雜技、戲劇、音樂等多元藝術，2019年入選福建省級非物質文化遺產代表性項目名錄。 福建省級非物質文化遺產代表性項目「楓亭水閣巡遊」市級代表性傳承人陳維雄介紹，水閣製作雖然核心工藝仍保持傳統，但也與時俱進，「過去巡遊用煤油燈照明，現在改用LED燈具，既提升了亮度，又保證了安全」。 與水中燈船呼應的是空中的無人機方陣。「廉臣蔡襄故裡」「濱海新城楓亭」等字樣在夜幕中次第亮起，形成「天上星河、水中燈河」的奇觀。 暮色中，男女老少聚集在楓慈谿畔，人潮湧動。 「『二姐』朝這裡招手！」村民陳嫻向船上的撒花瓣、著盛裝的女孩呼喊，用手機記錄下這珍貴時刻。 「二姐」是陳嫻外甥女的小名。因不想讓孩子錯過這麼珍貴的民俗活動，陳嫻特意帶她來體驗，希望給孩子留下終生難忘的文化記憶。望著流光溢彩的水閣巡遊，陳嫻由衷讚嘆：「活動氛圍太棒了。」 由於該活動僅在農曆閏六月舉辦，上次舉辦已是8年前，此次過後需待2036年重啟。故除了本地居民，還有不少外地遊客和自媒體博主專程前來觀看。 一條楓亭水閣巡遊的彩排航拍視頻，僅4天就收穫超16萬觀看量、近5000次轉發。這條意外走紅的短視頻，讓莆田短視頻博主「陳碗飯」，再次認識到本地民俗文化的傳播潛力。 「我是古風愛好者，特別喜歡水閣上翩翩起舞的表演，那種復古的歷史感非常動人。」當晚自駕從莆田市區趕來楓亭鎮拍攝的「陳碗飯」告訴，自去年經營自媒體以來，越來越被本土文化吸引，得知本次水閣巡遊還將持續多日，打算多拍攝些素材，讓更多人通過鏡頭了解這些民俗瑰寶。 據悉，本次水閣巡遊將持續至8月13日，期間還舉辦非遺市集、民俗體驗等活動。(完)
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