高一成績出現「斷崖式下滑」，如何破解？
2026-03-05 06:11 8,685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)
北京8月13日電 綜合消息：西班牙等歐洲多國12日氣溫再次突破40攝氏度，持續高溫、乾燥和大風天氣導致野火蔓延，已造成人員傷亡。 西班牙國家氣象局消息稱，12日，該國部分地區氣溫達44攝氏度。本周，該國部分地區氣溫將逼近49攝氏度。 法國氣象部門消息稱，12日，該國多地氣溫超過42攝氏度，打破歷史同期高溫紀錄。 氣象專家分析稱，全球變暖使地中海地區夏季變得更炎熱、乾燥，野火量激增，有時還會掀起「火旋風」。 據西班牙《國家報》12日報導，連日高溫在西班牙全國多地引發森林火災。在馬德裡自治區北部特雷斯-坎託斯鎮，一名男子被嚴重燒傷不治身亡。在加泰隆尼亞地區，一名農場工人在採摘水果時，因高溫相關原因死亡。 森林火災11日晚分別導致西班牙中部卡斯蒂利亞-萊昂自治區和南部安達盧西亞自治區超過5000人暫時撤離。北部加利西亞地區3000公頃土地被燒毀，馬德裡至加利西亞之間的高鐵線路中斷。 據西班牙埃菲社等報導，僅在卡斯蒂利亞-萊昂自治區，西班牙政府投入超過1200名消防員，與數十個起火點「搏鬥」。該國軍方派出近1000名武裝人員支持消防工作。西班牙內政部12日召集會議磋商火災應對。 路透社等13日報導稱，西班牙、義大利、法國、阿爾巴尼亞、黑山等國政府發布了各種類型的高溫警告。 據報導，葡萄牙北部地區的山火已持續10天，1300多名消防員和16架飛機投入滅火工作。 過去一周，阿爾巴尼亞出現30多處起火點，並在強勁風力的推動下蔓延。在鄰國黑山，郊外發生的野火導致該國首都波德戈裡察被煙霧籠罩。 土耳其經歷了該國55年來最熱的7月，該國西北部恰納卡萊省森林火災致2000多人撤離，多處房屋和車輛被燒毀，數十人因吸入濃煙入院治療。 在希臘南部地區，強風加劇野火蔓延，多個島嶼上的居民和遊客被迫撤離。(完)
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