1996年出生的江佳鳳已任浙大博導
2026-01-26 19:41 2,478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)
三亞8月4日電 (張月和)「中醫可以告訴我，當我感覺不舒服的時候，我的身體發生了怎樣的變化，這很神奇，也促使我來到中國，進一步了解中醫藥的歷史文化，感受中醫藥的博大精深。」來自葡萄牙的卡塔琳娜·奧利維拉(Catarina Oliveira)4日在三亞受訪時說。 8月4日，海南三亞，三亞市中醫院舉辦2025年度中醫藥國際遊學培訓班開班典禮，來自葡萄牙、巴西、愛爾蘭、莫三比克等國家的21名學員將在三亞開展為期半個月的中醫藥培訓學習。圖為三亞市中醫院醫生為外籍學員義診治療。張月和 攝 三亞市中醫院2025年度中醫藥國際遊學培訓班當日開班，來自葡萄牙、巴西、愛爾蘭、莫三比克等國家的21名學員將在三亞開展為期半個月的遊學培訓。其間，學員們將親身體驗艾灸的溫熱，系統學習中醫陰陽、五行、臟腑、經絡等基本理論，認識常見的中草藥及其功效，理解感悟中醫所蘊含的哲學觀和生命觀，探索中醫在現代社會的應用與發展。 「這是我第三次組織醫務人員來三亞遊學。」葡萄牙中醫醫生若昂·戈麥斯(Joao Gomes)說，之前兩次培訓的效果很好，學員們回國後向周圍的人講述自己的經歷，激發了更多葡萄牙及其他葡萄牙語地區的學生和專業人士對中醫的興趣。 8月4日，海南三亞，三亞市中醫院舉辦2025年度中醫藥國際遊學培訓班開班典禮，來自葡萄牙、巴西、愛爾蘭、莫三比克等國家的21名學員將在三亞開展為期半個月的中醫藥培訓學習。張月和 攝 若昂·戈麥斯與中醫結緣已有23年。年輕時，父親贈與的一本書引發了他對中醫的興趣，大學期間，他曾到中國四川系統學習中醫藥。現今，若昂·戈麥斯在葡萄牙開設了一間中醫診所，用針灸、中藥治療病人。他說，中醫在葡萄牙正受到越來越多患者的信任和歡迎。 「對我來說，中醫不僅僅是一種醫學，也是一種生活方式，一種強調平和的哲學。」來自愛爾蘭的塔尼婭·惠蒂(Tania Whitty)說，中醫的理念已經融入了她的生活，「中醫教會我如何尊重自己的身體，引導我用更加平和的心態去對待家人和工作，讓我受益良多」。 8月4日，海南三亞，三亞市中醫院舉辦2025年度中醫藥國際遊學培訓班開班典禮，來自葡萄牙、巴西、愛爾蘭、莫三比克等國家的21名學員將在三亞開展為期半個月的中醫藥培訓學習。張月和 攝 三亞市中醫院是中國首批、海南唯一的國家中醫藥服務出口基地。該院副院長袁愛林介紹，2019年以來，三亞市中醫院舉辦了多次中醫藥國際遊學培訓班，吸引俄羅斯、哈薩克斯坦、白俄羅斯、瑞典、加拿大等國家的百餘位學生及專業人士參與。 「舉辦中醫藥國際遊學培訓班是推動中醫藥教育國際化，提升中醫藥國際影響力的重要舉措之一。」三亞市中醫院黨委書記袁勇表示，希望通過本次培訓，讓更多愛好中醫的國際友人學到中醫藥適宜技術，推動中醫藥日益走向國際舞臺；讓中醫藥國際教育交流合作有更大的拓展空間，促進中醫藥傳承創新發展。(完)
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