四川甘肅南部及遼寧等地降雨較強 高溫核心區在長江中下遊
2026-01-19 12:43 7,234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)
曼谷8月10日電(記者 李映民)當地時間9日晚，泰國豫園燈會「魅力上海周」開幕式暨「上海之夏」曼谷發布活動在曼谷暹羅天地舉行。 活動現場。李映民 攝 本次活動以黃浦江與湄南河的浪漫邂逅為主題，通過光影藝術、城市影像與互動體驗，展現上海的多元魅力。 豫園燈會是中國國家級非物質文化遺產和上海城市名片，今年6月28日在曼谷正式亮燈，融合現代光影技術與傳統燈彩，為泰國民眾和全球遊客呈現跨越山海的文化盛宴。8月9日至15日舉辦的「魅力上海周」，以城市影像展、沉浸體驗、文創展示等形式，生動呈現上海的視覺藝術與人文風貌，並同步推出「上海之夏」全球推介·曼谷站活動。 活動現場。李映民 攝 「魅力上海·閃耀曼谷」城市影像展匯集來自中國、德國、印尼、日本、泰國等中外藝術家的百餘幅攝影、插畫和短視頻作品，記錄了上海的地標建築、時尚科技與市井生活，展現海納百川的城市風採。互動體驗區讓遊客通過AI技術、虛擬打卡等方式「穿越」上海與曼谷，領略雙城風情；經典動畫《大鬧天宮》中的孫悟空化身導遊，帶領遊客「雲遊」外灘、蘇州河等地。 「上海之夏」國際消費季推介會在開幕式上同步舉行。該活動是上海打造國際消費中心城市的標誌性品牌，自每年7月至10月推出多元消費體驗。活動推出14項主題產品和2項主題服務，結合中國240小時入境免籤政策，為遊客在「吃、住、行、遊、購、娛」等方面提供便利與優惠。上海文旅商體展領域將舉辦300餘場活動，包括豫園商城等地的特色項目，讓遊客深度感受上海風情。 活動現場。李映民 攝 主辦方表示，「魅力上海周」不僅是中泰文化交流的重要平臺，也是推動商旅文融合發展的契機。上海誠邀泰國及全球遊客共享「上海之夏」，開啟一段難忘的魔都之旅。(完)
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