南憑高鐵崇憑段全線接觸網送電成功 將於年內通車
2026-01-20 02:47 3,915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)
蘭州8月7日電 (艾慶龍 黃若愚)一條公路能有多美？當甘肅省臨夏州的沿太子山旅遊大通道躋身全國第一批交旅融合發展典型案例，這個問題有了明晰的答案。從黃土高原與青藏高原的交界地帶，到串聯起4縣28個鄉鎮的286公裡「黃金線」，這條公路不僅讓「西北荒涼」的刻板印象被青山綠水顛覆，更以「路通、景活、民富」的蛻變軌跡，成為全國鄉村通過交通升級激活內生動力的縮影。 故事的起點，是2016年臨夏州官方的一次嘗試。當時，該地西南山區民眾出行難題亟待破解，文旅產業開發也需破局，臨夏州旅遊扶貧大通道應運而生。歷經數年攻堅，臨夏縣段、和政縣段、積石山段、康樂縣段先後通車。 如今，更名為沿太子山旅遊大通道南起蓮花山、北至大河家，覆蓋28個鄉鎮、4個國有林場，串起100餘處景點，更獲評全國第一批交旅融合發展典型案例。 蝶變的密碼，藏在臨夏州和政縣羅家集鎮三岔溝村的變遷裡。 三岔溝村因三條匯泉成溪的山溝得名，當地人稱「三龍戲珠」。這裡漫山野花滋養出優質蜂蜜，蕨菜等野菜遍布，還有冬蟲夏草、當歸等名貴中藥材，這些深山寶貝曾因路偏人稀無人識。 沿太子山旅遊大通道貫通後，工作人員動員村民整治環境、清退亂象，利用閒置房屋開辦農家樂，將野菜、蜂蜜等特色食材端上遊客餐桌；同時請來技術員指導，依託當地野花資源打造蜜蜂養殖產業帶，讓蜂蜜和中藥材借著旅遊發展的東風走進了都市市場。 「現在村裡可熱鬧了，周末和節假日的農家樂常是一房難求。」談及當下，三岔溝村村民王增榮滿臉自豪。曾經藏在深山的小村，如今已成遠近聞名的鄉村旅遊熱門地。 航拍視角下的沿太子山旅遊大通道和政段。(資料圖)臨夏州文旅局供圖 三岔溝村的蛻變並非孤例。臨夏州臨夏縣的新發村，曾與三岔溝村面臨相似困境，道路建成通車後，這裡成了都市人逃離喧囂、親近自然的優選之地，如今已是省級鄉村旅遊示範村。 這條路的「魔力」，不止於串聯風景。作為青藏高原與黃土高原交界的山水大觀園，它被坊間譽為「甘肅最美自駕風景道」，沿線6處4A級、5處3A級、2處2A級景區星羅棋布，明代土門關等24關、清代「河州八景」中的三景散落其間，歷史底蘊與自然之美在此交織。 粵港澳大灣區攝影師林穎軒曾以為西北只有黃土高坡，行至此處時，感到震撼。他說，聽蟲鳴鳥叫，看滿天繁星，完全符合對浪漫的想像。 如今，在沿太子山旅遊大通道沿線，露營基地隨處可見，廣東、四川、陝西、寧夏、青海等地的車輛整齊停放；餐飲企業在附近設冷鏈點，讓遊客隨時能嘗鮮。每逢節假日，它都是文旅部門的「必推款」。 沿太子山旅遊大通道臨夏縣段民宿區。(資料圖)邱靜言 攝 從蘭州出發，經蘭海高速、烏瑪高速駛向臨夏的車輛，在太石服務區加油時需排隊進入；定製客運網約平臺「快點出發」APP的數據顯示，暑期以來，從蘭州中川機場、蘭州西客站、蘭州火車站下單轉乘商務車前往臨夏的旅客，日均超6000人次……這些場景與數據，共同印證了臨夏旅遊持續走熱的真實態勢。 臨夏州文旅局局長馬建霖接受專訪時表示，將在沿太子山旅遊大通道、環炳靈湖沿線，合理布局民宿、農家樂、自駕及露營營地，推動旅遊與多產業深度融合，發展親子研學、生態度假等業態及線上演播、沉浸式體驗等新業態。 據悉，近些年，臨夏州打造了沿太子山旅遊大通道、環炳靈湖兩條旅遊環線，突出以世界地質公園、炳靈寺世界文化遺產旅遊區、沿山環庫三大景區建設，推出「七大主題」旅遊線路，構建起「全域都是景、處處皆可遊」的大旅遊格局。 2024年，臨夏州官方提出，依託沿太子山旅遊大通道打造和美鄉村經濟帶、民俗風情大景區。 這條曾肩負扶貧使命的公路，從規划起就承載著民眾對美好生活的期盼。它衝破山川阻隔，在黃土高原與青藏高原交界地帶蜿蜒伸展。如今，它用286公裡的長度向每位遊客證明，大西北的精彩，遠不止於想像。(完)
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