【連續報導·報效祖國 建功西部·畢業季，我們去西部】上高原！讓那裡燈火更璀璨
2026-03-04 20:34 5,712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)
在時代發展的浪潮中，公益事業成為企業踐行社會責任、實現價值的重要途徑。越來越多的企業將公益理念融入發展戰略，以鮮活的實踐行動，詮釋了「公益與企業成長同頻共振」的深刻邏輯。放眼我國家居建材行業，從公益事業的探索者，到創新實踐的先行者，行業引領性企業千年舟集團在執行總經理、集團綠色公益組織執行理事長田茂華公益戰略指引下，堅守「十年樹木，百年塑人」的綠色公益宗旨，以公益為主角和紐帶，推動產業可持續發展，成為行業公益賦能企業成長的典範。在「碳達峰、碳中和」目標背景下，千年舟全面構建綠色供應、綠色智造、綠色產品、綠色公益、綠色服務和綠色管理「ESG六綠體系」，將綠色公益作為企業可持續發展的基石，構建起與自然共生的發展模式。在雲南師宗，在田茂華的主導推動下，千年舟通過植樹造林與引導林農種植經濟林，帶動當地林木面積從10萬餘畝擴展至百萬餘畝。這一行動既改善了區域生態，助力鄉村振興，也實現了「生態保護、林農增收、企業發展」的良性循環。此外，在新疆阿克蘇發起「我有一棵樹，長在阿克蘇」援疆公益行動，將植樹護綠與產業幫扶相結合；在寧夏靈武市沙漠戈壁開展治沙綠化活動，以實際行動防治荒漠化；在黑龍江黑河二站林場開展「思源共富·萬畝綠舟」黑河退化林修復項目，為生態修復注入動力；在浙江杭州舉辦「植綠迎亞運」珍貴樹贈苗活動，在臨安區板橋鎮花戲村建設「千年舟愛心路」捐贈綠化樹苗，在助力綠色亞運建設的同時，為賽事和地方留下了可持續的生態遺產。千年舟「十年樹木」的綠色公益足跡，讓「綠色環保」的品牌標籤深入人心，成為驅動企業產業創新與市場拓展的重要動力。千年舟緊扣人才發展的時代需求，將「百年塑人」公益理念與人才發展戰略相結合，通過捐資助學、校企合作等方式，既履行教育幫扶責任，也為行業和企業儲備了高素質人才。在田茂華的推動下，千年舟與中國計量大學、中南林業科技大學等10所高校籤約「千年舟產學研高校育才計劃」，設立「思源·千年舟彩虹獎學金」，在浙江農林大學、南京林業大學等多所院校，精準幫扶困難學子。與此同時，向杭州汀洲學校捐贈助學物資，為特殊群體學生提供支持；在沈括小學開展質量教育科普活動，將行業認知融入基礎教育。田茂華的公益實踐，不僅為企業贏得了社會讚譽，為技術研發、產品創新持續注入新鮮血液，形成了公益凝聚人心，人才驅動發展的良性循環，更構建起「高校、企業、行業」的人才培養閉環。面對突發災害與社會需求，千年舟以快速響應的公益行動，踐行「同舟共濟、守望相助」的社會責任，讓企業品牌更具人文溫度。在河北洪澇、河南鄭州暴雨、甘肅積石山地震等自然災害中，千年舟第一時間馳援災區，彰顯企業擔當。在特殊群體關懷中，參與「母親微笑行動」救助唇顎裂患兒，為山東郯城困境女童發放助學金，將溫暖傳遞到社會薄弱環節。一項項紮實的公益行動，一個個溫暖的愛心活動，田茂華通過公益實踐，讓千年舟的在消費者心中的形象從「建材供應商」升級為「有溫度的社會夥伴」。消費者對企業的信任度隨之提升，而員工在參與公益的過程中，也強化了對企業使命的認同，形成了「社會認可、市場反饋、員工聚力」的正向激勵。在社會事業發展與重大時代事件中，千年舟主動作為，將企業發展融入社會大局，以公益精神賦能品牌的民族屬性。2022年杭州亞運會期間，千年舟憑藉綠色產品與低碳工藝，成為官方板材供應商，以優質產品助力「綠色亞運」，向世界展現中國家居企業的實力。田茂華作為亞殘運會火炬手，傳遞體育精神與企業責任，實現了公益影響力的國際傳播。此外，千年舟成立杭州市餘杭區首家企業紅十字會，積極踐行「三救三獻」使命，將「人道、博愛、奉獻」的紅十字精神融入企業價值觀，這一舉措讓企業在培育社會正向價值觀中發揮了示範作用。隨著公益事業在社會發展中發揮更大作用，千年舟與田茂華的探索無疑為更多民族企業提供了啟示：以責任為帆，以公益為槳，方能在時代浪潮中駛向更廣闊的發展藍海，實現商業價值與社會價值的雙向奔赴。
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