第33屆廣州博覽會首設機器人表演專區
2025-12-20 16:30 2,498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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說，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，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
台州8月9日電(宋雪晴)凌晨五點，浙江台州仙居的山林尚未甦醒。吳新洪背起用了多年的百寶包，拿上一部數位相機，再次踏入深林大山。腳下沒有路，只有野草纏繞，時有皮膚劃破，不過潦草處理，他的身影便又隱入霧氣中——這是仙居野生動物保護協會志願者的一個尋常清晨。 「我們遇到過驚喜、驚奇，也有深深的感動。」吳新洪坦言。在仙居這片生物多樣性豐富的山水間，志願者與野生動物的偶然相遇已化成生死相託，寫就一段段山水有靈、和諧共生的美好故事。 2022年12月，一隻翅膀受傷的中國國家重點保護野生動物紅隼牽動著協會志願者的心弦。「它還很小，生活還不能自理，餵它什麼都不吃，我們十分著急，怎麼辦呢？」吳新洪邊求助專家，邊上網查找資料，「不如把之前救助的貓頭鷹放在一起養，它可能想有一個伴。」這個方法奏效，紅隼開始進食，吳新洪高興不已，動員全家人照料它，更多的協會志願者也加入了接力。 七個月後，紅隼恢復了健康，吳新洪和志願者們將其放飛大自然。據吳新洪回憶，紅隼高高地飛起，在空中徘徊了一會，就在他們轉身離開之際，紅隼追了上來，「這是怎麼回事呢？我們很意外。」志願者們和紅隼揮手告別，沒想到剛邁出幾步，紅隼又一次飛到身旁，直到第三次才消失在視線裡。「當時我們感到非常震撼，動物是有靈性的，也很受感動。」 然而守護之路，亦有暗影潛伏。仙居南山林木蔥鬱，棲息著大量的畫眉鳥，卻引來不法分子佯裝遛鳥、實則誘捕。「接到市民的舉報電話後，志願者們早上四點多便上山蹲守，幾天後終於發現了不法分子的蹤跡，將掌握的情況匯報給公安部門並協助破案。」仙居野生動物保護協會常務副會長李煥榮講道。 李煥榮見證了這場野生動物守護行動的星火燎原。自協會2018年成立至今年7月，已救護野生動物918隻，其中超半數為國家重點保護野生動物。值得一提的是，曾經持槍的獵人，在志願者的感召下放下獵槍轉身成為保護者。志願者隊伍從最初的十餘人壯大至百餘人，各行各業愛心在此凝聚成網。 救護野生動物是仙居守護綠水青山故事中的動人一頁，台州生態環境局仙居分局生態綜合中心主任牟崑崙向記者描繪了仙居更廣闊的生態圖景。據介紹，截至2022年，仙居全域共記錄到動植物462科2786種，其中國家重點保護野生動物50種、國家重點保護野生植物32種。此外，陸續有新物種發現並以仙居命名。 為加強生態環境保護能力，仙居與聯合國環境規劃署、世界自然基金會、世界自然保護聯盟等國際組織展開經驗交流和技術合作，獲得了法國開發署目前在中國最大的單筆7500萬歐元貸款，努力將仙居打造成生物多樣性保護國際展示窗口和世界性體驗目的地。 當志願者們又一次披著星光返程，相機裡或許捕捉到野生動物的珍稀影像，背包裡或是裝著動物急救所需的藥物。仙居的層巒疊翠間，他們踏出的每一條「無路之路」，都成為「綠水青山」通往「金山銀山」的紐帶。(完)
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