王毅同巴基斯坦副總理兼外長達爾舉行中巴外長戰略對話
2025-10-22 13:11 5,914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)
上海靜安區陝西北路380號，一棟紅磚斑駁的歐式城堡建築在梧桐樹影間悄然甦醒。這座始建於1922年的許崇智舊居，見證過民國軍政風雲變幻，如今在2025年盛夏迎來新生。近日，由「ArtPDF」與「幾間家居」聯合策劃的《海上屋》藝術展正式啟幕，這座被列為靜安區文物保護點的百年老宅首次系統性向公眾開放。作為陝西北路歷史文化名街的重要組成部分，它與宋氏老宅、榮宗敬故居共同構成「中國近代史露天博物館」，記錄著上海百年中西文化交融的獨特歷程。踏入建築內部，時光的層次感撲面而來。據歷史檔案記載，1925年粵軍總司令許崇智被蔣介石解除兵權後攜20萬大洋舉家遷居上海公共租界西摩路（今陝西北路）。這棟耗時三年建成的宅邸採用了當時罕見的複合功能設計：南側三層城堡式塔樓為生活區，紅磚立面鑲嵌著白色科林斯柱式門廊；北側延伸出二層辦公區域，扇形窗楣與幾何線角腰簷交錯，形成獨特的折衷主義風格。建築學者指出，這種「居住-政務」複合布局映射著主人從權力中心退居租界後的特殊心境。1949年後，建築收歸國有，許崇智之子許仁之在此居住逾半世紀，成為家族興衰的活見證。此次許宅重開舉辦的《海上屋》藝術展覽以「都市漂浮的精神棲息地」為核心理念，邀請14位藝術家創作30餘件與建築對話的定製作品。策展團隊摒棄傳統白盒子展陳模式，將藝術品巧妙融入空間肌理：在首層修復的1920年代壁爐前，蘇暢設計的《水母沙發》與斑駁磚牆形成材質對話；沿著吱呀作響的拼花樓梯上行，劉唯艱的《窗景》油畫懸掛在原有掛畫釘痕處，顏料肌理與剝落牆皮產生時間共振；三層閣樓裡，高磊的裝置《城市軌跡》由200個廢舊輪胎堆疊而成，中央旋轉鏡面映照著屋頂裸露的百年木屋架。這種「去殿堂化」的布展理念引發觀展方式的革新——當觀眾坐在復刻的民國絲絨沙發上，指尖觸碰修復樓梯扶手的溫潤包漿時，建築本身的呼吸韻律成為展覽的核心敘事。展覽特別保留的建築「未完成感」賦予空間獨特的生命力。修補痕跡清晰的水磨石臺階記錄著不同時代的修繕印記，裸露出木筋的梁架見證結構加固工程的專業克制。在二層朝南的弧形拱窗邊，胡項城的《螢火蟲吊燈》將光斑投射在斑駁牆面上，與窗外懷恩堂的十字架尖頂形成信仰符號的互文。張恩利的《繩結》系列特意置於政務區原會議室位置，抽象線條與空間歷史記憶產生超時空共鳴。神秘的洋房重見天日，與當代藝術展相得益彰，使其在開展後便吸引了大量觀眾造訪。每日黃昏的「黃金時刻」，夕陽為紅磚立面鍍上金邊。81歲的許氏後人許華新在開幕致辭中感慨：「祖父建造此樓時，或許未曾想到百年後它會成為城市共有的精神客廳」。《海上屋》展覽將持續至2025年8月31日，市民可通過「幾間家居」公眾號預約。
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