海口「三港」將於16日19時至17日5時停運
2026-01-02 21:49 6,721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)
敦煌莫高窟藏經洞的發現，是20世紀中國乃至世界考古學界的重大事件。然而，隨之而來的卻是大量珍貴文獻的流散。這批珍貴的文化遺產，一度如「文化拼圖」的碎片，散落全球。鮮為人知的是，其中一批極為珍貴的孤本和珍品，在著名學者羅振玉的守護下，最終輾轉安家於遼寧省博物館。如今，在上海古籍出版社的努力下，這段百年前的傳奇故事有了新的續篇——《遼寧省博物館藏敦煌文獻》出版，並於昨天在遼寧省博物館舉行新書首發暨座談會，讓這些塵封已久的「文化碎片」得以完整呈現。流散珍寶如何在遼寧安家遼寧省博物館所收藏的這批敦煌文獻，是這幅宏大拼圖中不可或缺的一塊。這批文獻的收藏，離不開清末民初著名學者羅振玉的貢獻。作為一位傾心於古物搜集與整理的大家，羅振玉在敦煌文獻被發現後，一方面呼籲保護劫後餘存的文獻，另一方面則悉心購藏流散在外的珍品。1928年，羅振玉攜其收藏移居旅順，使得這批珍貴文獻得以在東北安家。在他去世後，這批藏品幾經流轉，最終主體部分被東北博物館（今遼寧省博物館）妥善收藏。這批文獻不僅流傳有序，且不乏許多品相完好、書法精湛的珍品，是研究敦煌學、鑑藏史的極其可靠的第一手資料。高清全彩讓千年古籍「活」起來《遼寧省博物館藏敦煌文獻》的出版，是「敦煌文獻系統性保護整理出版工程」的重要階段性成果。這一工程旨在以高清全彩方式，系統整理散藏在世界各地的敦煌文獻，為學術研究提供堅實的物質基礎。該書項目自2023年3月啟動，歷經近兩年的不懈努力，最終於2025年1月正式出版。 出版方上海古籍出版社與遼寧省博物館研究團隊通力合作，以嚴謹的學術精神和精益求精的工匠精神，為這部巨著保駕護航。全書共5冊，收錄文獻編號110餘號，圖版約1400幅，絕大多數為首次完整刊布。團隊在整理過程中，不僅對文獻進行重新編號、定名，更結合敦煌學最新研究成果，撰寫了詳細的研究性敘錄。在技術呈現上，更是力求讓讀者能親手「觸摸」到千年前的古籍原貌——無論是文獻的紙張顏色、墨跡立體感，還是原卷的題跋、修補痕跡，都得到高保真的呈現。 《大乘起信論廣釋》這批文獻中不乏具有重要學術價值的孤本和珍本，如《大乘起信論廣釋》卷上並序，是目前唯一所見的卷次為「上」的孤本。而唐代的《恪法師第一抄》，則以其精湛的草書技法，成為敦煌寫經中的經典，也是遼寧省博物館的鎮館之寶之一。散落的文化拼圖逐步歸位此次《遼寧省博物館藏敦煌文獻》的出版，在上海古籍出版社社長呂健看來，其價值和意義遠超普通古籍整理。首先，它讓散落的「文化拼圖」逐步歸位。 長期以來，國內地方館藏的敦煌文獻如同散落的邊緣拼圖，其重要性並未得到充分彰顯。本書的出版，不僅填補了這一空白，更通過跨國綴合研究，為敦煌文獻的國際研究提供了重要線索，推動了敦煌文獻的全面整理與刊布進程。其次，它創造了散藏文獻整理的「遼博範式」。 本書不只是簡單的影印，而是建立了一套基於館藏品特點的高水平、系統化的整理標準，為後續其他散藏敦煌文獻的整理提供了寶貴的經驗借鑑。 最後，它彰顯了新時代古籍工作的使命擔當。館藏古籍的文物屬性，使得大眾難以直接接觸。而出版則讓古籍化身千百，得以新生。全彩高清的圖版，讓更多的研究者和普通讀者能有機會跨越時空，親身感受中華優秀傳統文化的獨特魅力。這套書的問世，無疑是「保護為先、整理為要、利用為本」這一古籍工作核心理念的生動實踐。這套《遼寧省博物館藏敦煌文獻》的出版，是上海與遼寧兩地文化合作的碩果，也是中華文明薪火相傳的生動寫照。它不僅為學術界提供了珍貴的新材料，更讓沉睡於博物館的千年瑰寶在今天綻放出新的光彩，向世人訴說著中華文明的輝煌與不朽。
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