國防部：血的教訓不容忘卻 歷史悲劇不能重演
2025-12-22 12:27 2,952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)
昆明8月11日電 (記者 韓帥南)記者11日從雲南省林業和草原局獲悉，2025年以來，該局在全面調查基礎上，按照穿山甲在雲南的分布區和潛在分布區，將雲南4個國家級自然保護區和2個省級自然保護區確定為雲南省穿山甲監測單元，並對穿山甲種群數量、棲息地質量及其威脅因素等開展長期、系統監測，已初步建立穿山甲保護監測體系。 雲南拍攝到馬來穿山甲活動影像。雲南省林草局 供圖 穿山甲又名鯪鯉，隸屬於哺乳綱、鱗甲目、鯪鯉科，全球共3屬8種，其中亞洲4種(馬來穿山甲、中華穿山甲、印度穿山甲和菲律賓穿山甲)，非洲4種(樹穿山甲、長尾穿山甲、大穿山甲和南非穿山甲)。為進一步加強對穿山甲物種保護，2017年瀕危野生動植物種國際貿易公約(CITES)將全球8種穿山甲從附錄Ⅱ提升到附錄Ⅰ。2020年國家林業和草原局將穿山甲所有種提升為國家一級保護野生動物。中國境內有2種穿山甲分布，其中中華穿山甲分布範圍較廣，馬來穿山甲僅分布於雲南省狹小區域。 2023年至2024年，雲南省林業和草原局委託西南林業大學牽頭組成技術團隊對雲南可能有穿山甲分布的36個區域，包括31個保護區、3個林場和2個鄉鎮集體林區開展了穿山甲資源調查。調查顯示，雲南省內分布有中華穿山甲和馬來穿山甲。其中，中華穿山甲主要分布於西雙版納、納板河流域、南滾河3個國家級自然保護區和太陽河、銅壁關2個省級自然保護區，以及文山壯族苗族自治州西疇縣等區域；馬來穿山甲主要分布於銅壁關省級自然保護區。 2025年，在全面調查基礎上，雲南省林業和草原局根據國家林業和草原局建立全國性珍稀瀕危野生動植物監測體系要求，按照穿山甲在雲南的分布區和潛在分布區，將雲南西雙版納國家級自然保護區、納板河流域國家級自然保護區、雲南南滾河國家級自然保護區、雲南烏蒙山國家級自然保護區等4個國家級自然保護區和銅壁關省級自然保護區、太陽河省級自然保護區2個省級自然保護區確定為雲南省穿山甲監測單元。 該局通過設立固定監測樣線，架設監測設備，培養監測隊伍，對穿山甲種群數量、棲息地質量及其威脅因素等開展長期、系統監測。截至2025年6月，西雙版納保護區監測單元5臺紅外相機拍攝到中華穿山甲活動影像，發現新鮮洞穴23個；納板河保護區監測單元4臺紅外相機拍攝到中華穿山甲活動影像，發現新鮮洞穴37個；南滾河保護區監測單元發現新鮮洞穴5個；銅壁關保護區監測單元7臺紅外相機拍攝到中華穿山甲活動影像，發現新鮮洞穴97個。同時，3臺紅外相機拍攝到馬來穿山甲活動影像，發現新鮮洞穴2個。 雲南拍攝到中華穿山甲活動影像。雲南省林草局 供圖 建立穿山甲保護監測體系，是雲南對瀕危野生動物保護持續發力、久久為功的具體實踐。雲南作為國內唯一的馬來穿山甲分布區，開展穿山甲物種及其棲息地保護對中國穿山甲保護意義重大。下一步，雲南省林業和草原局將繼續聯合相關保護和科研機構，持續推進穿山甲監測和保護研究工作，促進雲南穿山甲種群恢復。(完)
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