14歲女孩高熱不退，竟是「貓抓病」搗蛋
2025-10-22 19:24 9,258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)
跑步與健步走無疑是大眾最青睞的鍛鍊方式——方便又快捷。 對許多跑者而言，每天5公裡堪稱「黃金距離」，既能有效鍛鍊身體，又不幹擾日常工作生活；而健步走5公裡也被視為「最佳距離」，晚飯後散步5公裡，結合日間活動，輕鬆達成每日8000～10000步目標。 那麼問題來了：同樣是5公裡，跑步和走路，究竟哪個對身體益處更大？ 01 走5公裡和跑5公裡 哪個對身體益處更大？ 一項研究追蹤對比了超過3.3萬名跑者與1.5萬名走路的參與者6年，發現在降低高血壓、高膽固醇和2型糖尿病風險方面，跑步與步行效果基本一致。但當二者消耗同等能量時，走路在降低高血壓和高膽固醇血症風險上略高於跑步，走路帶來的健康益處反而超越了跑步。 具體來說，每增加1個代謝當量(MET)的能耗： (代謝當量是維持靜息代謝所需要的耗氧量，表示相對能量代謝水平，是用來評估心肺功能的常用指標之一。) 跑步：可以使高血壓風險降低4.2%，高膽固醇風險降低4.3%，2型糖尿病風險降低12.1%，冠心病風險降低4.5%。 走路：可以使高血壓風險降低7.2%，高膽固醇風險降低7.0%，2型糖尿病風險降低12.3%，冠心病風險降低9.3%。 雖然從百分比上看，在相同的運動量前提下，走路在各種健康益處上都略優於跑步。但研究人員在調整身體質量指數(BMI)後再進行了對比，跑步對提高身體的代謝效率有更顯著的效果。 所以，無論是選擇跑步或走路都可以獲得近乎相似的健康益處，前提是要堅持。 02 走路和跑步，哪個更適合你？ 走路是一種低強度有氧運動，對膝關節、腳踝等壓力都較小；跑步則是相對中高強度的有氧運動，對身體的心肺能力、肌肉力量、耐力等都要求更高。 哪些人更適合走路？ 長期缺乏運動者：運動強度較低，身體更容易適應，避免初期因強度過大導致放棄或受傷； 體重過大肥胖者：走路對關節(尤其是膝蓋、腳踝、髖關節)的衝擊力遠小於跑步，降低受傷風險。 65歲以上老年人：隨著年齡增長，關節退行性變化、骨密度下降、平衡能力減弱是常見問題。走路更安全，跌倒風險低，尤其是65歲以上的老年人。 有慢性疾病的人：比如心臟病患者、高血壓患者、骨質疏鬆症患者等， 走路強度可控，且風險可控。 孕中晚期的孕婦：在醫生允許下，走路是孕期最推薦的安全有氧運動之一，有助於控制體重、緩解不適、促進分娩。 哪些人更適合跑步？ 跑步適合那些年齡相對低，心臟、血管沒有其他疾病，同時具備一定運動基礎，希望進一步提高心肺耐力和減重效果的人群。 03 跑步和走路 運動時記住這3點 每次運動多久？一周幾練？ 研究發現：從時間長度看，每次運動時間在30～60分鐘之間最佳；如果運動時間超過90分鐘，甚至還會產生負效應。 所以綜合來看，每周3～5次跑步和走路，每次30～60分鐘。如果跑步5公裡基本就是30分鐘左右，如果走路5公裡差不多就是60分鐘左右。 什麼時間運動鍛鍊比較好？ 上午8點至10點 一項超8.6萬人的大規模研究顯示，無論日常是否運動，早晨鍛鍊(上午8點至10點左右)能顯著降低16%冠心病風險和17%中風風險。 此外，與不運動的人相比，在上午8點至10點鍛鍊對乳腺癌和前列腺癌均有保護作用，可使這兩種癌症患病風險降低26%至27%。 16點至18點 對很多上班的人來說，白天上班沒時間，而晚上又怕影響睡眠，那麼什麼時候鍛鍊才合適呢？ 其實一天中運動的黃金時間為午後16點至17點，因為經過大半天的日常工作，人體的肌肉韌帶已得到了充分的活動，心率血壓趨於平穩，可以進行較為劇烈的有氧運動，如跑步、打球、遊泳、器械健身等。 醫生表示，16點至17點仍是上班時間，因此建議上班一族可適情況推遲。 運動過程中需要注意什麼？ 運動之前應對自己身體狀況有一個基本判斷，比如昨天喝酒了、昨晚沒睡好、近期感冒了、發燒了，這些情況都要減少運動或輕度運動，避免劇烈運動。 如果是長期不運動的人，建議從低強度運動、短時間開始(如每日快走15分鐘)，每周增量≤10%。切忌長期不運動突然劇烈運動(比如很少運動，上來直接跑5公裡)，這易導致肌肉拉傷或心臟風險。 此外，運動過程中要及時補充水分(小口多次)，對於一些高強度運動後需補電解質。 監製丨李浙 主編丨杜顯翰
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