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2025-10-26 23:56 3,153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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說，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，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
央視網消息：這段時間，山東濟寧市魚臺縣的睡蓮迎來盛花期，不只繪就一幅醉人的生態畫卷，還成為帶動村民增收致富的「美麗經濟」。 走進這片蓮藕種植基地，一派生機盎然。放眼望去，睡蓮盛放，絢麗多彩，紅的嬌豔似火，白的純淨無瑕，紫的神秘優雅，點綴於翠葉之間。微風拂過，一陣馥鬱清香在水面瀰漫開來，沁人心脾。 據了解，睡蓮花期從每年「五一」前後開始，一直持續到十月中下旬，長達近半年，不僅成為遊客賞花打卡的好去處，更為種植戶帶來了可觀的收益。 睡蓮被稱為自然的水體淨化師，有高效淨化水質、保護生態多樣性的作用，一朵小小的睡蓮實現了經濟效益、生態效益和社會效益的多贏。 除了睡蓮，基地裡的荷花也競相綻放，演繹著另一番動人景象。翠綠的荷葉鋪滿水面，亭亭玉立的荷花或含苞待放，或盡情舒展，粉紅、潔白的花朵在陽光下搖曳生姿，與蓮葉相映成趣，構成一幅充滿生機的夏日荷塘圖景。 近年來，當地依託特色水生植物種植，構建「以花興業、以景促旅、以綠生金」的鄉村振興路徑。
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