第九屆「一帶一路」青少年創客營與教師研討活動在銀川啟動
2025-10-24 21:19 5,413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(記者 劉星晨)北京時間13日凌晨，2025國際籃聯男籃亞洲杯出現了開賽後最大冷門。在1/4決賽資格賽中，日本男籃73:97不敵黎巴嫩男籃，無緣八強。至此，日本隊賽前許下的時隔54年再次登頂亞洲的願望破滅。 圖片來源：國際籃聯社交媒體 世界排名方面，日本男籃位列亞洲第二，世界第21；黎巴嫩男籃排名世界第29。在日前公布的男籃亞洲杯實力榜第二期榜單中，日本男籃高居第二。由於黎巴嫩男籃當家球星阿拉基此番並未出戰，日本男籃實力佔優。 小組賽中，日本男籃在爭奪頭名的關鍵一戰中負於伊朗隊，最終排名B組第二。黎巴嫩男籃則表現不佳，被韓國男籃單場投進22記三分，最終僅以1勝2負排名A組第三。 今日的正面交鋒中，日本男籃開局更多在外線尋找機會，黎巴嫩男籃則利用身高優勢攻擊籃下。此後，日本男籃失誤增多，黎巴嫩隊抓住機會利用反擊建立起領先優勢。 隨著比賽深入，黎巴嫩男籃同樣在外線找到手感，兩隊分差維持在10分左右。進入下半場，日本男籃進攻依舊沒有起色，黎巴嫩隊內外結合將領先優勢擴大到20分以上。 圖片來源：國際籃聯社交媒體 進入末節，兩隊互有攻守，日本男籃依舊沒能找到限制對手的辦法，單節僅得到9分，最終遭遇慘敗。效力於中職籃(CBA)聯賽新疆男籃的外援勞森本場發揮出色率隊取勝，他14投10中貢獻24分10籃板的兩雙數據，正負值高達+35。阿里·曼蘇爾送出15記助攻。 全場比賽，日本男籃三分球僅27投7中，遠低於球隊平均水平。此外，他們出現的15次失誤中有14次被對手完成直接搶斷，進而造成球隊難以形成防守陣型。 本次比賽，日本男籃在防守端難以建立持續的體系，讓對手得分過於容易。進攻方面，他們賴以生存的三分球並未形成穩定輸出。小組賽，他們對陣關島男籃時同樣單場命中過20記三分，但更多時候球隊的投籃手感並不在線。 圖片來源：日本媒體報導截圖 本場大比分失利引來了日本球迷的強烈不滿，不少日本網友在社交媒體表示，希望主教練湯姆·霍瓦斯能夠「下課」，「霍瓦斯只能帶領球隊走到今天，他應該被解僱。」 賽後，霍瓦斯表示，球隊的表現令他失望。 此番意外出局後，日本男籃登頂亞洲的願望破滅了。 圖片來源：日本媒體報導截圖 亞洲杯開賽前，日本媒體報導稱，日本男籃此次想力爭54年後再次在亞洲範圍內奪得冠軍。公開資料顯示，日本隊曾在1971年的亞洲杯(亞錦賽)奪冠。 在該比賽日早些時段結束的另一場比賽中，韓國男籃大比分戰勝關島男籃，他們將在1/4決賽中對陣中國男籃。 為了能夠更好地了解對手，沒有比賽任務的中國男籃也現場觀戰了韓國隊的近兩場比賽。 按照賽程，這場1/4決賽的焦點戰將於北京時間14日進行。(完)
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