5天報批通過！國際潮牌全國首店落戶新天地，4層樓高摩天輪將亮相光影節
2025-12-20 22:48 1,856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)
重慶奉節8月14日電 題：重慶「鎖山」記：百萬方危巖治理護航黃金水道 記者 吳旭 賈楠 長江瞿塘峽右岸，山水之間隱藏著一處「懸頂之危」——吊嘴危巖。這裡是長江三峽黃金航道的險峻段，也是中國第五套人民幣10元背景的取景地。 這片壯美的風景背後，潛藏著140.6萬立方米的危巖體，一旦崩塌，湧浪將直接威脅航道安全、沿岸碼頭及3000餘人的生命。一項大規模的危巖治理工作，正在這裡有序進行。 懸頂之危：140萬方危巖威脅黃金航道 瞿塘峽口，江流奔湧。右岸上遊約一公裡，高達140萬方的巨大危巖體危懸於頂。吊嘴危巖由27處危巖單體、50處破碎帶和17處孤石構成，其中5個特大型板狀危巖體總方量驚人，相當於數十個標準足球場堆疊百米之高。 勘查表明，危巖整體基本穩定，但部分單體已呈「欠穩定」趨勢。其崩塌後果不堪設想，首浪不僅將衝擊白帝城景區、奉節港客運碼頭及長江一級航道，預估直接經濟損失更超3億元(人民幣，下同)。 「這裡不僅是航運要道，更是三峽核心景區，治理刻不容緩。」重慶地質礦產研究院地災研究分院地質環境監測所所長王琦說。 自2022年起，奉節縣便已啟動應急監測，布設40套自動化設備實時監控裂縫、應力變化。2024年3月，治理工程完成勘察設計，10月正式開工。 如今，在這片「天險」絕壁之上，工人如履薄冰，鑽機轟鳴不息。 「外科手術式」治理：行業首創技術攻堅 吊嘴危巖之險，在於其臨江面存在巨大落差，危巖體下部距離江面不足200米，即使微小落石亦足以釀成船毀人亡之禍。重慶的「防」字訣，始於精密的空中防線。 吊嘴危巖治理工程項目經理李江洪在接受記者採訪時表示，面對近乎垂直的258米高崖，相當於80層樓，施工團隊提出「清除+支撐+錨固+橫拉錨索+主動防護網+裂隙封閉+監測+避讓+生態環境保護與修復」的綜合治理方案。 其中三項超常規技術尤為關鍵：165米高的懸空腳手架分級搭建，上下獨立受力；針對核心W4危巖體，採用橫向拉索網形成束縛；為解決垂直運輸難題，構建「材料空中走廊」，確保物料精準到位。 截至2025年8月，工程總體進度達47%，主動防護網完成70%，由「蜘蛛人」進行的破碎體清除工作已實現100%。預計年底主體工程完工後，百萬危巖將徹底「卸荷」，化險為夷。 8月13日，重慶奉節吊嘴危巖治理現場。記者 吳旭 攝 防患於未然的經濟帳：3億收益背後的民生考量 保民生護航道，價值遠超投入。「工程投入4473萬元，但成功避免的直接經濟損失至少達3億元。」奉節縣有關方面負責人算了一筆經濟帳。 這絕非簡單的成本節省，危巖的成功「落鎖」，可確保長江這條黃金水道的暢通無阻，避免碼頭停擺、客貨中斷的航運困局，守護白帝城—瞿塘峽核心景區每年接待的上千萬遊客的生命安全，維護旅遊業的命脈與活力。 在工程的精細施工中，團隊並非只著眼於治危，更同步考慮護綠。最大限度地保護修復原有植被，讓治理後的山崖既能穩固安全，又能重現盎然生機。 隨著主體工程進入決勝衝刺階段，這條長江「咽喉」之地即將重現「夔門天下險」的壯美。(完)
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