國家數據局：中國算力總規模居全球第二
2026-02-27 11:53 7,914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)
賀州8月8日電 題：廣西賀州借勢大灣區 以產業創新激活區域發展 作者 韋佳秀 劉漢琪 走進廣西賀州市京基智農時代有限公司位於該市平桂區的養殖場，映入眼帘的不是傳統豬舍，而是數棟配備智能化系統的現代化多層養殖樓。在這裡，生豬過上了「現代化」生活，實現了「立體安居」。 賀州市毗鄰粵港澳大灣區，每年約有七成蔬菜、五成生豬等供應大灣區市場。目前，賀州市正著力推動生豬養殖產業，加快生豬屠宰加工全產業鏈項目發展。上半年，賀州市平桂區生豬出欄量達27.11萬頭，同比增長6.2%。 賀州市京基智農時代有限公司總經理助理黃勇威介紹，公司為豬舍配備智能化養殖管理系統，可自動餵料、自動除臭等。對比傳統生豬養殖，該模式的生產效率大大提高，平均一個工作人員可飼養生豬約3500頭。「我們後續將積極聯動當地屠宰加工廠，形成屠宰、加工及冷鏈運輸產業鏈。」 圖為技術人員在護理生豬。賀州市京基智農時代有限公司供圖 作為廣西東融先行示範區，賀州市近年來主動對接、深度融入粵港澳大灣區發展大局。當地實體產業錨定可持續發展方向蓄力前行，通過持續強化自主研發與創新能力，穩步拓展國內外市場，為區域經濟提質增效注入強勁動能。 正是看中賀州市的區位優勢，廣西桂鑫鋼鐵集團有限公司於2002年在賀州落地。該公司黨委書記、總經理助理陳根介紹，2024年，該企業的鋼材產量達161萬噸，其鋼材產品有95%銷往廣東。 陳根表示，在綠色發展方面，企業已持續投入10億元，建設並配備綜合汙水處理站等配套設施。未來還將繼續延伸綠色建築鋼材種類，持續發展利用廢鋼的短流程鋼鐵工藝，加強企業超低排放，持續推進智能化信息化改造。 賀州市林地資源豐富，廣西高峰桂山人造板有限公司就地取材，每年消耗當地木材約28萬噸。2024年，該企業銷售約33萬立方米人造板，其中70%銷往廣東。 廣西高峰桂山人造板有限公司副總經理萬路生介紹，該企業擁有年產量36萬立方米刨花板生產線項目，並堅持綠色發展規劃。當前，該企業產品的銷售市場不斷擴大，已銷往華東、華北等區域。(完)
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