「觸摸歷史更知和平珍貴」，長寧區軍人家庭紅色尋訪活動舉行
2025-12-30 12:13 8,612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8月9日電 (程景偉 張躒樂)歷史傳記電影《坪石先生》8日晚在廣州舉辦首映禮活動。該片將於8月15日上映。 首映禮現場。廣州市電影家協會 供圖 影片聚焦1938年廣州淪陷後中山大學西遷粵北坪石的悲壯歷程，首次將鏡頭對準黃際遇、杜定友、衛梓松等30餘位在烽火中賡續文脈的教育先賢。 8月8日上午，《坪石先生》劇組主創來到中山大學廣州校區南校園，進行一場沉浸式的「時空對話」，了解中大在抗戰期間數度搬遷的路線圖，真切感受當年中大師生「烽火逆行」、守護文脈的艱辛與不易。 《坪石先生》海報。廣州市電影家協會 供圖 謝君豪在該影片中飾演數學泰鬥黃際遇。在當晚的首映禮活動上，導演甘小二稱，當時，他們拿著黃際遇的一張珍貴照片，去找一位「儘量跟他長相相近」的演員，最終鎖定了謝君豪。謝君豪被這一角色與這段歷史深深打動，不僅願意傾情出演，更在進劇組前主動將兩鬢頭髮剃短，以求從外形上更貼近這位傳奇學者。 談及黃際遇這一角色人物，謝君豪直言其「複雜到令人著迷」：「他是中國現代數學教育奠基人，卻也是駢文大家、足球裁判、劍道高手、象棋名家。」 謝君豪稱，黃際遇身上有一種嶺南文人骨子裡的傲氣——他們用學術抵抗炮火，用教育重整河山，「能飾演這個人物，我感覺是我的榮幸」。 為塑造好黃際遇形象，謝君豪苦學駢文，將這位「文理貫通、剛柔並濟」的傳奇學者演繹得入木三分，「他既是翻譯《幾何學》《代數學》的學界巨擘，也是每天餵鵝、憂心兒女婚事的父親。可這樣的教書先生，難道不是英雄？」 「80年前黃際遇說『有青年才有未來』，今日我依然堅信！」甘小二說，拍這部電影不為講大道理，只想講講在炮火連天的那些日子裡，一群書生選擇了「守住」的故事。(完)
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