廣西山水「涼資源」撬動暑期「熱經濟」
2025-12-21 23:40 7,761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11日電 (林榕生)「雖然隔著海峽，但我們始終是心意相通的兄弟姐妹。」臺胞青年劉曉沁11日在福建省寧德市接受採訪時如是說。 8月5日至11日，以「且以青春赴山海 同心融匯共潮生」為主題的2025年兩岸婚生子女夏令營在寧德舉行，50餘名兩岸婚生子女、定居臺胞子女、寧德籍大學生共赴「尋根築夢」之旅。 兩岸婚生子女夏令營營員體驗操控帆船。邱紅 供圖 劉曉沁說，和臺灣的小夥伴們在朝夕相處中碰撞出無數火花，一起表演才藝，一起領略祖國的大好河山，在談笑間發現兩岸年輕人對未來的憧憬是如此的相似。 「此次的夏令營之旅不僅僅是欣賞風景，更是『尋根』之路。」臺灣營員張同學說，期待未來能夠探索更多祖國的大好河山，讓青春的腳步共同丈量這片錦繡河山。 夏令營期間，營員們乘坐海巡艇領略「全國最美海岸線」，親手操控帆船、駕駛沙灘車，挑戰玻璃棧道等高空拓展項目；沉浸式體驗剪紙創作、陳靖姑信俗進香儀式及鯉魚溪護魚習俗等文化瑰寶；參訪太子參館、牛郎崗文旅項目，感受鄉村振興成果；更通過兩岸音樂晚會及座談交流等活動，深化青年間的互動與融合。 第三次參加兩岸婚生子女夏令營的臺灣營員傅同學說，此次夏令營最大的創新就是把室內學習、參觀，改成了腳踏實地地領略寧德這片土地的美好，這是一個非常新穎的改變。 傅同學說，這幾天的活動中，給她印象最深的是，不辭千辛萬苦爬到柘榮鴛鴦草場的山頂時，望著腳下的景色，吹著涼風，感覺到前所未有的自由，這種感覺真的很好。 兩岸婚生子女夏令營營員感受屏南白水洋風貌。邱紅 攝 來自廣東省的在讀博士研究生蔡漫哲說，通過這次活動，他第一次有機會和臺灣朋友們面對面溝通交流，了解到更加真切、具體的臺灣人文風貌，也真切地體會到「兩岸一家親」。 據介紹，此次夏令營為期7天，營員們走進蕉城區、霞浦縣、福鼎市、柘榮縣、周寧縣、古田縣、屏南縣等地，通過沉浸式、互動式的深度體驗交流，感受寧德的自然風光、民俗文化及鄉村振興成果，促進兩岸青年間的互動，增進彼此的友誼。 常住浙江省金華市的臺灣營員賴同學是第一次來到福建。她說，整個活動讓她收穫滿滿，非常喜歡寧德這個城市，希望有機會再次前來交流學習。(完)
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