泉州小漁村「簪花+」撬動產業發展
2025-12-29 01:44 1,586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)
寧德8月13日電 (林榕生 林柳柳 袁婉萱)以「墨香茶韻 兩岸同源」為主題的2025年柘臺遊氏仙姑祈福文化交流活動13日在福建省寧德市柘榮縣黃柏鄉舉行，海峽兩岸遊氏宗親、專家學者齊聚一堂，敘親情、尋根脈。 8月13日，2025年柘臺遊氏仙姑祈福文化交流活動在寧德市柘榮縣黃柏鄉舉行。圖為書法交流現場。林柳柳 攝 黃柏鄉是柘榮遊氏的發祥地、歷史名人遊樸故裡，被海峽兩岸遊氏奉為「中華遊氏仙姑」香脈傳承之聖地。據統計，遊氏仙姑信眾遍布海峽兩岸及港澳等地，約有1000餘萬人。40多年來，臺灣遊氏後裔紛紛到黃柏鄉尋根問祖，遊氏仙姑信俗也成為兩岸宗親文化交流的重要載體。 臺胞葉梓說，剛到柘榮就感覺很親切，在進香的時候，明明第一次來，但是就是覺得很感動，眼淚有點止不住想流。 8月13日，2025年柘臺遊氏仙姑祈福文化交流活動在寧德市柘榮縣黃柏鄉舉行。圖為開幕式表演。林柳柳 攝 開幕式後，兩岸遊氏宗親及專家學者共同參觀了福建省對臺交流基地——中華遊氏文化園以及遊樸廉政文化館。臺胞林立竹說，兩岸通過學術、宗教、經濟及人文交流，以智慧增進彼此情誼，唯有常往來，方能加深相互的認識與了解。 自2009年以來，黃柏鄉以柘榮遊氏仙姑祈福文化為核心，常態化舉辦柘臺文化交流活動，吸引眾多臺胞參與，以文化為橋梁增進兩岸同胞情感交流。主辦方表示，期待與臺灣同胞一道，以文化為橋凝聚共識，以親情為脈深化合作。 活動期間，兩岸同胞還將前往靴嶺尾村、洪坑村西竹岔戰鬥遺址、東獅山馬仙廣場等地參觀，感受柘榮的自然風光與人文魅力。(完)
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