「天空地水工」一體化監測感知體系構建，正在加速！
2026-03-29 16:38 4,615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)
「養老服務站的助餐能不能多些清淡口味的菜？」「希望能有專業的認知症幹預服務」「我們可以提供中醫康復技術支持」……8月的永康城三居委初心空間內，一場圍繞「家門口的養老服務站怎麼建」主題的康欣議事會熱烈召開，浦江鎮職能部門、永康三共建單位、居民代表等40餘名參會者各抒己見，用智慧與誠意勾勒出社區養老的溫暖圖景。民生所盼：80%居民關注的「頭等大事」養老，是社區繞不開的「民生關鍵詞」。永康城三居委通過前期四百大走訪、人大接待等渠道發現，超過80%的居民對養老話題高度關注。為精準對接需求，居委線上線下發放215份調查問卷，結果顯示：助餐服務中，社區公共用餐點與定製餐食需求最旺；生活照料裡，近半數老人期待智能設備使用指導與日間休息空間；精神關懷方面，心理諮詢服務呼聲最高……「這些需求，就是我們行動的方向。」永康城三居委黨總支書記羅潔表示，從增設老年娛樂場地到完善服務制度，從倡導尊老氛圍到推動多方協同，居民的每一條建議都成為議事會的「議題源」。 「家門口的養老服務站怎麼建」主題康欣議事會舉辦多方聚力：「三三四」原則下的「共治樣本」為讓議事更高效、成果更務實，本次會議依據閔行區委社會工作部基層議事協商體系規範，參會人選產生方式遵循「三三四」原則：30%固定主體（居委會、業委會、物業等）、30%利益主體（老年人及家屬代表等）、40%公共主體（鎮職能部門、共建單位等），三類力量齊聚一堂，形成「需求—資源—行動」的閉環對話。本次議事會圍繞三部分展開深入探討：一是「百姓希望家門口養老服務站有什麼服務」；二是「部門賦能能為家門口養老服務站做什麼」；三是「共建助力能為家門口養老服務站增色什麼」。首先，社區老年朋友們結合生活實際暢所欲言：有人提出希望開展結合季節特點和慢性病的健康講座，讓養生知識更貼合日常；有人關注認知症醫療幹預，期待專業的早期篩查與幹預服務；也有居民提到社區醫院應增加醫療器械，解決日常就醫不便的問題，同時希望養老服務能實現醫養結合，滿足老年人的醫療照護需求……一句句真誠的訴求，為養老服務站的建設提供了精準的方向。隨後，老齡條線率先從政策層面明確支持，提出助餐、助浴等基礎服務框架；社區條線表示將開展為老系列服務，並積極調動老年人參與社區治理；社區衛生服務中心承諾「我們會提供中醫康復體驗，9月心理諮詢室也將開放」，回應了老人的健康關切；共建單位同樣積極發力——蕊源生物願提供康復器械，利群社會工作事務所將配送個性化的為老服務……職能部門的資源供給與共建單位的貼心助力，讓養老服務站的「資源庫」愈發充實。此外，康欣議事會的固定成員也分享了想法。物業代表承諾為養老服務站提供環境衛生保障；居民代表感謝各方的支持，並希望能幫助老年人科普智慧型手機的使用。 「家門口的養老服務站怎麼建」主題康欣議事會舉辦藍圖繪就：從共識到行動的「溫暖接力」經過15分鐘的需求補充、15分鐘的資源對接、15分鐘的共建探討，會議凝聚起多項共識，並將於會後一周內公布《永康三「家門口的養老服務站」建設行動方案》。通過「公示—反饋—評估」的長效機制，讓每一項共識都轉化為具體行動。在凝聚多方智慧的基礎上，永康城三居委「家門口養老服務站」的建設路徑已然清晰。這場以康欣議事會為載體的民主實踐，將政策溫度、專業力量與群眾智慧熔鑄為治理合力，精準對接「百姓所需」，生動詮釋了基層治理中「問需於民、問計於民」的全過程人民民主真諦。展望未來，康欣議事會踐行的共建共治共享理念，將持續為破解民生難題提供「金鑰匙」，讓「老有頤養」的美好願景在社區沃土中生根發芽，真正打通服務群眾的「最後一公裡」，實現家門口的溫暖抵達。
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