《浪浪山》效仿《哪吒2》爬榜
2026-01-02 06:50 2,716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)
寧波8月7日電 (記者 王逸飛)站在自家漁排上，53歲的浙江省象山縣黃避岙鄉高泥村村民錢國敏笑言，「養了幾十年魚，現在有『跨界』的打算了。」 他的身後，兩間白牆紅頂的管理房正在改造中。錢國敏花了不少錢，在屋內配置家具家電、屋外布設躺椅，整體風格頗有東南亞水屋的味道。「改造不僅為了提高日常養魚的舒適性，我們也看好海上旅遊前景。等村裡各方麵條件成熟後，吃住等業態就可以快速做起來了。」 在黃避岙鄉，當地多年來持續進行「漁旅融合」探索，讓一個個海邊漁村在打造「海上牧場」的基礎上，共同串聯成一條「斑斕海岸」遊線。像錢國敏這樣的當地村民，也在這一過程中找到了更多致富機會。 二十世紀八九十年代，黃避岙鄉高泥村的村裡人開始嘗試養殖大黃魚。此後幾十年，通過種質創新、擴大規模等，該村的大黃魚養殖面積達到近3000畝，去年產值1.4億元(人民幣，下同)，村民戶均年收入超30萬元。該村也被譽為「浙江黃魚養殖第一村」。 8月6日，在西滬港內的一座漁排上，漁民展示養殖的黃魚。胡豐盛 攝 在中國興起鄉村旅遊熱潮的背景下，當地依託環境優勢和產業特色謀劃出一條「斑斕海岸」遊線，串聯高泥、白嶼等6個漁村，推動鄉村由「賣特產」向「賣體驗」轉變。 「這條線路有藍色的海、綠色的山，自然資源豐富。此外我們希望它有豐富的業態，比如漁業、傳統農業、新興旅遊業等。」對於「斑斕海岸」這一名稱，黃避岙鄉鄉長張晨博解釋道。 近年，高泥村在西滬港建設了漁旅融合海上綜合平臺，含有養殖垂釣、餐飲休閒、教育研學等功能，填補了象山海上休閒體驗項目的空白。 「現在周末節假日以及暑期的生意很好，除本地遊客外，杭州、上海等地的遊客也越來越多。」在平臺開設飲品店的創業者鄭曉說。高泥村相關負責人介紹，待平臺完全建成後，預計可帶來年消費客流5萬人次，年旅遊、商貿收入超1000萬元。 而在高泥村內，村裡建起「裏海荷塘」藝術田園綜合體、西滬海洋館、高泥黃魚館等，村民開辦了一家家精品主題民宿，村莊旅遊收入逐年攀升。 這也是「斑斕海岸」沿線各村發展變化的縮影。如今在這條線路上，遊客可以在海上漁排、濱海騎行、灘涂泥玩、戶外露營中獲得多樣體驗；參與大黃魚風情市集、東海音樂節等海洋特色文化活動；在斑斕海岸藝術中心等文化地標感受濱海消費新場景…… 「通過『漁旅融合』，我們還吸引了本地乃至河北、山西等省份的年輕人來到鄉村創業。越來越多年輕人的加入，讓我們對未來振興鄉村有了更多底氣。」張晨博說。(完)
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