內蒙古調查梳理出7條萬裡茶道主要線路
2026-01-25 20:38 5,982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)
廣州8月12日電 (記者 王堅)廣東12日召開全省防颱風「楊柳」工作視頻會議。會議認真研判颱風「楊柳」發展態勢，對全省防禦工作進行動員部署。 據氣象部門預測，颱風「楊柳」將於13日夜間到14日凌晨在福建南部到廣東東部一帶沿海登陸，粵東海面及粵東、粵北、珠三角東部市縣會有大風、暴雨，局部地區大暴雨、特大暴雨，防風防汛防地質災害形勢嚴峻複雜。 廣東省防總於12日11時啟動防風Ⅳ級應急響應。廣東省水利廳水旱災害防禦領導小組也於12日11時啟動水利防汛防颱風Ⅳ級應急響應。 會議強調，全省各地、各部門要始終堅持人民至上、生命至上，牢固樹立底線思維、極限思維、風險意識，全力以赴抓細抓實颱風「楊柳」防禦各項工作。要緊盯颱風動態，加強會商研判，及時發布預警信息，堅決果斷啟動應急響應，認真細緻做好群眾轉移避險。 同時，要落實海上防風措施，按照防颱風「六個百分百」要求，確保漁船、漁排、海洋牧場、海上風電等作業平臺上的人員真正撤離乾淨，避免已轉移群眾擅自返回危險區域，嚴厲打擊「三無」船舶，嚴防冒險出海。要落細陸上防風措施，提前落實廣告牌、塔吊、鐵皮棚、腳手架、玻璃幕牆等高空構築物的加固或拆除，強化山洪、城鄉內澇等次生災害防範，加強對遊客、學生、外來人員等重點群體安全教育引導，抓好石化能源基地和在建重大項目的安全管理，嚴防安全事故發生。 此外，要全面做好水利設施聯調聯控和隱患排查，加強與鄰省的信息共享和上下遊協調聯動，科學調度水庫、水閘、泵站等水利設施，加緊做好前期發現的隱患問題整改和水毀工程修復，強化小水庫、小山塘、小水電站、小水閘和病險水庫、在建涉水工程的巡查防守。要嚴密防範滑坡、泥石流等地質災害發生，加強對前期降雨集中區域的巡查排查，重點關注削坡建房和植被稀疏的臨山區域，嚴格落實雨前排查、雨中巡查、雨後核查，強化監測預警和安全管控。(完)
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