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2026-02-01 13:26 6,217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)
廣州日報訊 (全媒體記者何雪華)近日，廣東地區蚊蟲進入快速繁殖期，省內多地已發生基孔肯雅熱疫情，登革熱病例也呈快速上升趨勢。面對「兩熱」疫情威脅，有些市民朋友可能不知道，不清除積水、拒絕隔離、不配合消殺等行為可能觸碰法律紅線！昨日，廣東省疾控局解讀涉及傳染病防控的法律規定。 問：作為非醫療機構或政府部門的單位和個人發現基孔肯雅熱患者或者疑似病例時該怎麼辦？ 答：《中華人民共和國傳染病防治法》第三十一條規定：「任何單位和個人發現傳染病病人或者疑似傳染病病人時，應當及時向附近的疾病預防控制機構或者醫療機構報告。」 如果發現自己可能被傳染了基孔肯雅熱，也應當及時報告並根據醫務人員的指導，採取居家防蚊隔離或者到醫院進行防蚊隔離和對症治療。 問：不參與清積水、防蚊、滅蚊等防治工作有可能需要承擔法律責任，是真的嗎？ 答：《廣東省愛國衛生工作條例》第四十二條明確規定，單位和個人應當保持室內外清潔衛生，完善防鼠、防蠅、防蚊、防蟑螂設施，及時清除積水、垃圾，密封糞池並定期清理，消除病媒生物及其孳生條件，將病媒生物密度控制在國家規定的標準範圍內。 據此，任何單位和個人都有義務積極預防措施防控基孔肯雅熱和登革熱等傳染病，這是對自身和社會健康的保障，也是遵守法律法規的體現。若違反相關規定，由縣級以上衛生行政部門或者政府指定的行政部門給予單位和個人警告、限期整改或者罰款；違反相關規定導致傳染病傳播、流行的，給他人人身、財產造成損害的，應依法承擔民事責任。 問：學校等公共場所未按規定配備防蚊設施或自行停止使用防蚊設施可能面臨什麼處罰？ 答：《公共場所衛生管理條例實施細則》第三十七條第四項規定，公共場所經營者未按照規定配備預防控制鼠、蚊、蠅、蟑螂和其他病媒生物的設施設備以及廢棄物存放專用設施設備，或者擅自停止使用、拆除預防控制鼠、蚊、蠅、蟑螂和其他病媒生物的設施設備以及廢棄物存放專用設施設備的，由縣級以上地方人民政府衛生計生行政部門責令限期改正；逾期不改的，給予警告，並處以一千元以上一萬元以下罰款；對拒絕監督的，處以一萬元以上三萬元以下罰款；情節嚴重的，可以依法責令停業整頓，直至吊銷衛生許可證。
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