華裔大學生走進黃山風景區感受自然之美
2025-11-22 10:04 4,672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)
近期 多地強降雨持續 造成路段積水 而電動自行車遇水後極易短路 導致電池自燃 近日，湖北宜昌一小區居民暴雨天騎電動自行車返回家中，到家後發現電動自行車電池已經泡水，他將電池取下帶回家中進行了擦乾處理。 第二天5時左右，他和家人在睡覺時突然聽到一聲巨響，起床查看發現，電動自行車的電池外殼裂開，房間內還充斥著塑料煳味。隨後，他將已經發燙的電池放到了門外樓梯間內。 20多分鐘後，電池發生多次爆燃。小區物業保安值班人員發現該樓層感煙探測器異常，迅速趕到事發樓層，用滅火器將火撲滅。 電動自行車電池泡水 不止熄火那麼簡單 電池涉水後，電動自行車可能還能騎行，但涉水電池會埋下極大的安全隱患。 電機損壞，運行費力 質量越好的電機做工越精良，相應的防水能力也更強，但隨著使用時間的增加，電機中軸油封磨損老化，防水性能也會降低。電動車泡水後，電機極易受潮短路，造成電機運行費力。 電池損壞，導致爆炸 無論是鉛酸電池還是鋰電池，一旦進水，均易導致正負極短路，輕則損壞電池，重則將直接導致電池燒毀甚至爆炸。 控制器損壞，引起電機反轉 通常，電動自行車的控制器具有一定的防水能力，但如果長時間浸泡在水中，控制器極易被燒壞。 電動自行車泡水後怎麼辦？ 三個錯誤動作❌ 勿啟動：泡水後通電會加速短路，切斷電源是第一要務。 勿充電：潮溼狀態充電=點燃「火藥桶」，務必徹底乾燥後再行動。 勿暴曬：陽光下直接烘烤電池或車身，可能變形甚至釋放有害氣體。 正確處置方式✅ 取出電池 電動自行車泡水後應立即取出電池，用幹布擦拭表面及接口，置於陰涼通風處自然晾乾48小時以上，切勿用熱風吹。 清理泥沙 打開坐墊、面板，衝洗沉積汙泥，重點擦拭線束接口、控制器縫隙。用吸水布包裹車身，輕拍排出隱藏積水。 及時送檢 泡水過的電池，建議要及時送到車輛專門的售後維修店進行檢查和處理。 電動自行車起火怎麼辦？ 牢記「黃金30秒」 嘗試滅火 電動自行車發生故障後，短短30秒內即可出現明火，濃煙有毒氣體擴散速度遠超居民逃生速度，吸入3-5口即可致人昏迷，甚至失去生命。 在「黃金30秒」內，如發現火勢尚在可控範圍內，應迅速用乾粉滅火器或二氧化碳滅火器滅火。嚴禁用水基滅火器對電動自行車進行滅火處理，否則極易發生觸電危險。 立即撤離 若火勢已經失控，進入猛烈燃燒階段，需立即撤離。 求助報警 撤離到安全區域後，及時撥打119火警電話求助。 國家應急廣播提醒 騎行電動自行車時如果涉水 要警惕積水中的漩渦 防止駛入缺失井蓋的深井等 危險區域 電動自行車電池一旦泡水 切勿大意 科學處置
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