颱風「楊柳」攜風裹雨入粵 全省轉移逾10萬人
2025-12-31 12:34 3,259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)
千年古鎮碰撞積木創意，會有怎麼樣的火花？8月9日，第七屆中國AFOL節暨樂高玩家作品交流展在上海千年古鎮楓涇開幕。作為亞洲第二個獲得樂高集團認證的玩家展會，本屆活動吸引了來自全球各地的樂高愛好者參展，展出作品超過500件，為觀眾帶來了一場別開生面的創意盛宴。 據了解，2025年第七屆中國 AFOL節樂高玩家作品交流展活動是全球最主要的樂高玩家作品交流展示活動之一，作為中國首個獲得樂高集團認證的樂高玩家展會，中國AFOL節由中國大陸地區七個樂高認證玩家組織以及樂高認證在線社區共同主辦，自2017年至今已成功舉辦六屆。本屆AFOL節以「顆粒造世界」為主題，延續了往屆的火熱程度，亮點紛呈，特色十足。為期兩天的活動中，觀眾們可以體驗套內 MOC 挑戰賽、「聲波」主題 MOC 作品特展、樂高機器人格鬥賽、AFOL Workshop等。 MOC作品展作為每屆AFOL 節一大亮點，今年來自中國樂客、樂樂鎮的故事、樂構英雄會、粵樂匯、Kacha咔嚓攝影、福樂方塊、豫樂家等七個樂高認證成年玩家線下與線上社區帶來了500餘件最新樂高作品，涵蓋大型動態沙盤、機甲雕塑、建築藝術等各品類，數量與質量均創歷屆之最。 其中，由河南18名樂高玩家耗時兩年打造的《風起洛陽城》沙盤尤為引人注目，這件長達3米的作品使用了近3萬個樂高顆粒，生動再現了盛唐時期洛陽城的繁華景象。 同時，現場還展出了100餘件1935年至1978年間的古董樂高藏品，系統呈現了樂高近一個世紀的創新曆程，勾起了樂高迷們滿滿的回憶。交流展現場，積木作品《鬱欣閣》憑藉氣勢磅礴的造型成了展示區最受關注的作品之一。談及創作初衷，創作者耿磊坦言，靈感源於日常旅遊中邂逅的中式建築。「我喜歡旅行，也喜歡中式建築，這個作品沒有具體原型，全憑想像構建，創作過程中想到什麼，手邊有什麼材料就順勢拼搭，樂高本身的魅力就是將每個人的獨特創意具象化。」 與大眾印象中常規的樂高拼搭不同，現場不少跨界協作的創意作品更讓人駐足流連。其中，《鬱欣閣》旁的立體作品《鬱欣閣・仙山》尤為吸睛，它以《鬱欣閣》為原型，融合了手繪、攝影與樂高元素，引得觀眾紛紛讚嘆。「《鬱欣閣》完成後，團隊裡有朋友建議我增加這幅作品的層次感，恰巧我們中有位手繪功底紮實的夥伴，大家一拍即合，耗時一個月完成了這幅作品，最後呈現出的『樂高前景—照片主體—手繪背景』的三層結構，立體感視覺效果撲面而來。」作為創作者之一的耿磊向記者分享起了這場跨界協作的獨特故事。「跨界協作就像拼積木，每人貢獻一塊『零件』，才能搭出來最特別的樣子，雖然是三種藝術形式，但在碰撞中達成了奇妙的和諧。」另一位創作者小嗨說。 「中國AFOL節與楓涇的相遇，是創意與人文的碰撞，是童趣與古韻的交融。中國AFOL節的誕生，正是為了給所有懷揣積木夢想的夥伴們一個展現自我的舞臺，在搭建中碰撞靈感，在交流中傳遞快樂。」中國AFOL節發起人蔣晟暉表示。本屆活動期間，還有緊張刺激的樂高機器人格鬥賽，玩家可操控著自己精心設計搭建的機器人展開激烈對抗；限時MOC創作賽則充分考驗玩家的創意與應變能力，激發了玩家們無限的創造力，誕生了許多令人眼前一亮的作品。「太震撼了！」觀眾沈先生感嘆道，「以前只知道按說明書拼搭，沒想到樂高還能這樣自由創作。看到了一些自己比較熟悉的動漫元素和遊戲元素，還是挺有情懷的。」此外，活動還精心安排了5場高質量專業分享會，邀請樂高集團關聯團隊及知名AFOL達人，從靈感激發、結構力學等多方面揭秘樂高創作的奧秘，為各層次愛好者解鎖樂高藝術的無限可能，帶來了一場知識與經驗的深度賦能。今年7月上海樂高樂園的盛大開園為楓涇區域文旅注入強勁動能，而AFOL節作為樂高文化交流的重要平臺，此次與千年古鎮楓涇攜手，既是創意與傳統的碰撞，更能深層次推動楓涇「文旅商體展農」有效融合。「舉辦這樣的活動，我們是想進一步整合文旅資源，與樂高樂園形成聯動效應，讓遊客在感受積木創意魅力的同時，深度體驗古鎮的歷史文化與水鄉風情，共同擦亮AFOL節這張國際化創意名片。」楓涇鎮古鎮旅遊發展有限公司總經理沈軍表示。
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