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2026-03-06 00:15 5,381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)
上海8月13日電(繆璐 陳惠晗)2025年世界賽艇錦標賽賽事宣傳活動「艇亮世界」13日在上海舉行。主辦方表示，9月21日至28日，全球頂尖賽艇健兒將匯聚上海青浦澱山湖畔水上運動中心，展開巔峰對決。截至目前，已有來自53個國家和地區的1139名頂尖賽艇運動員、教練員報名參賽，賽事報名工作將持續至8月25日。 8月13日，2025年世界賽艇錦標賽賽事宣傳活動「艇亮世界」在上海舉行。(主辦方供圖) 世界賽艇聯合會執行主任文森特·蓋拉德表示：「世界賽艇聯合會非常自豪能在2025年將世錦賽帶到上海。本屆賽事的獨樹一幟在於為賽艇運動帶來歷史性的創新：首次在賽場之外、在市區舉行頒獎儀式的世界錦標賽；首次設立混合雙人雙槳和混合八人單槳有舵手項目的世錦賽。這一屆世界賽艇錦標賽必將在上海留下深刻的印記，進一步密切賽艇運動與上海的聯繫。致敬過去，更是迎接賽艇運動在上海充滿活力的未來。」 1849年，賽艇運動由上海進入中國，在申城歷經百餘年發展。2022年，上海再續與賽艇運動的不解之緣，成功贏得2025年世界賽艇錦標賽主辦權。 據悉，本次賽艇世錦賽開幕式將在青浦區極具江南水鄉特色的水鄉客廳·方廳水院舉行，秉承「節儉辦賽」原則，力求簡潔而富有創意。開幕式演出將深度融合中華文化精髓，巧妙交織江南水鄉的靈韻、海派文化的開放與傳統文化的深厚底蘊，與賽艇運動的激情活力形成藝術共鳴。 2021年，蘇州河重現活力航道，作為上海自主品牌賽事「3+3+3+X」矩陣之一的上海賽艇公開賽應運而生。槳葉翻飛、百舸爭流的盛景，將競技體育的激情注入城市日常，點燃了申城百姓的熱情。 本屆賽艇世錦賽閉幕後，眾多賽艇好手還將「跨賽續戰」。9月29日晚，乍浦路橋上將上演一場以「流光競渡·夢啟蘇河」為主題的水陸空三維視聽盛宴，拉開2025年上海賽艇公開賽的序幕，9月30日將舉辦陸上賽艇比賽，10月1日為官方訓練日，10月2日至3日為正式比賽日。 本屆上海賽艇公開賽將設4.2公裡追逐賽和500米城市衝刺賽兩大競賽距離，參賽總規模預計達650人。本屆賽事精英組參賽隊伍尤為亮眼，全部為賽艇世錦賽參賽選手。俱樂部組別同樣亮點紛呈，從預選賽脫穎而出的24位單人艇運動員、6支男子八人艇隊伍及8支混合八人艇隊伍將攜手2024上海賽艇公開賽俱樂部組的前兩名競渡蘇州河。(完)
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