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2026-01-29 00:24 3,423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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說，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，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
今天下午，在成都天府公園一片50米×20米的綠色賽場上，一顆浮士德球落在德國隊界內彈起，德國隊員奮力撲救卻遺憾錯過，終場哨聲隨之響起。賽場屏幕大比分定格在一個乾淨利落的3比0上。 剎那間，身著黃色戰袍的巴西隊員如旋風般從替補席衝向場地中央，將場上5名隊員緊緊圍住。他們用礦泉水代替香檳，噴灑在所有隊員身上慶祝奪冠——這一刻，巴西男子浮士德球隊等了整整16年。 2009年，巴西男子浮士德球隊首次在世界運動會站上最高領獎臺，但之後的3屆世運會，他們都在半決賽折戟。德國隊則連續在2013年、2017年和2022年世運會上壟斷了浮士德球項目金牌。 終結德國隊「四連冠」夢想的慶祝方式有很多。夕陽下，隊員們瘋狂嘶吼、擁抱。而此時，巴西隊隊長加布裡埃爾·赫克獨自躺在草地上，用手臂遮住眼睛，進入了自己的世界…… 就在巴西隊首次登頂世運會的前一年，年僅8歲的加布裡埃爾就在父母——這對曾經的浮士德球運動員的言傳身教下，與哥哥一同開啟了他們的浮士德球之旅，並從此愛上了這個項目。從2014年開始參加世青賽，再到2019年首次代表成年國家隊出戰，加布裡埃爾至今積累了十餘年的大賽經驗。 2022年，加布裡埃爾第一次踏上世運會徵程帶回一枚銅牌，從那時起，他就把目標對準了2025年成都世運會。 「我們的隊員都不是職業運動員，大家都是一邊讀書或工作，一邊在國家隊訓練。」加布裡埃爾現在在大學裡就讀體育教育專業，同時還在巴西浮士德球俱樂部當教練，並參與大學沙灘網球青訓項目。 從今年3月開始，加布裡埃爾在學業之餘，開始抽出大量晚上和周末的時間參加國家隊集訓。平衡學業、工作與訓練，於他和隊友而言已經是習以為常的事情。加布裡埃爾坦言，隊員們能夠在緊湊的生活節奏中堅持下來，源於對浮士德球瘋狂的熱愛。「歐洲選手有系統的訓練和完善的保障，但是我們從隊服、飲食、交通等各方面都需要自籌經費。我們付出了一切心血，所以我們比他們多一份破釜沉舟的決心和拼勁。」 巴西男子浮士德球隊教練貝克爾·奧古斯託4年前來到國家隊執教，他對記者說：「今天拿到冠軍的這批球員，是我們傾注全部心血培養的新生代球員。他們當中很多人都經歷過上屆世運會失利的刺痛，作為教練，我的任務是將那份遺憾轉化為動力。」 巴西男子浮士德球隊還把部分勝利歸功於巴西女子浮士德球隊。因為就在男子決賽開始前，巴西女子浮士德球隊就在同一片賽場上上演了一場逆轉好戲。巴西姑娘們在0比2落後的情況下，奮起反擊連下3局打敗勁旅瑞士隊奪得了冠軍。這也是巴西女子浮士德球隊在世運會歷史上的首枚金牌。 「巴西有非常多的浮士德球俱樂部，我們國家隊的男女運動員們都在同一個俱樂部訓練，大家都是一家人，彼此激勵，我們的血液裡都流淌著巴西隊永不放棄的精神。」巴西女子浮士德球隊運動員雅克·塞西莉亞說。 「成都是我們的福地，比賽結束了，我們終於可以在這座熱情的城市裡好好逛一逛，我還要買紀念品帶回巴西給俱樂部的孩子們分享我們的喜悅。」加布裡埃爾說。回到巴西，雅克會回到她的律師事務所工作，加布裡埃爾也會繼續他的學業。他說：「非常肯定的是，我們永遠不會停止浮士德球訓練，讓我們在下一個國際賽場見面吧。」 (本報成都8月13日電)
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