探訪浙江「熱植」產業基地：一片葉子解鎖綠色新業態
2026-01-01 23:28 3,381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13日電 (記者 郭軍)紀念中國人民抗日戰爭暨世界反法西斯戰爭勝利80周年故事分享會13日在廣州舉辦。著名抗日將領和愛國人士後裔，海外僑胞、臺灣同胞代表，省各民主黨派、歸國留學生代表和有關專家學者、港澳臺僑青年等近百人齊聚一堂，現場聆聽和分享抗日烽火中的家國故事。 此次活動由廣東省委統戰部指導、廣東省統一戰線理論研究會主辦。 故事分享會上，東江縱隊司令員曾生將軍之子曾德平，中國國民黨革命委員會創始人和領導人之一陳銘樞將軍長孫女陳小漣，參與指揮「一·二八淞滬抗戰」的戴戟將軍之孫戴琳、戴飈，《國歌》詞作者田漢的侄女田偉，馬來西亞南僑機工範榮輝的侄子範慶和，秘魯中華通惠總局名譽主席蕭孝權等講述了先輩感人至深的抗戰故事。 「爺爺陳銘樞作為京滬衛戍總司令官兼代理淞滬警備司令，從頭到尾親自參與了淞滬抗戰的發起、組織和指揮，付出了艱苦的努力，作出了巨大貢獻。」專程從美國回來的陳小漣分享道，「奶奶曾多次為國民傷兵醫院的成立籌款，外公、外婆在他們家裡創建了一個臨時工廠，用於縫製冬衣慰問前線。」 她感嘆道，我們這一代人很幸運，沒有聞過戰爭的硝煙，但和平從來不是理所當然的，它需要我們每一個人儘自己的力量，用行動去守護。 戴戟將軍之孫女戴琳在講述中具象地還原了「一·二八」淞滬抗戰全過程，解密了很多生動的細節。她表示，在祖父的心中，親自參加抵抗決策和指揮『一·二八』淞滬抗戰是他最值得驕傲的人生經歷。她此次介紹祖父的抗戰事跡，也是為了完成祖父希望全民族銘記這段歷史的願望。 馬來西亞古晉中華總商會副會長範慶和講述了大伯範榮輝的南僑機工往事。「作為南僑機工後人，我有責任、有義務把他們的愛國精神傳承下去。」範慶和透露，馬來西亞吉隆坡、檳城等城市早已建立了南僑機工紀念碑，他希望在馬來西亞東馬沙撈越附近能夠建立一座更雄偉、更有意義的南僑機工紀念碑，以時刻銘記先輩們的事跡。 曾德平講述了祖父曾生領導的東江縱隊營救文化名人和美國飛行員的故事，讓與會嘉賓了解到東江縱隊在抗日民族統一戰線和世界反法西斯統一戰線中發揮的重要作用。 廣東省委統戰部有關負責人表示，舉辦此次故事分享會，就是要通過抗戰將領和愛國人士後裔講述先輩的真實故事，共同緬懷和致敬抗日先輩，回顧歷史，銘記歷史，厚植「天下興亡，匹夫有責」的家國情懷，深刻認識抗日民族統一戰線的歷史作用和重要貢獻，凝聚起海內外中華兒女大團結大聯合的強大合力。 據悉，此次故事分享會是「我們的故事——紀念中國人民抗日戰爭暨世界反法西斯戰爭勝利80周年」系列主題活動的重頭戲，之後，嘉賓們還將赴廣州、東莞、深圳參觀有關抗戰紀念館和抗戰遺址，實地感受粵港澳大灣區發展的蓬勃生機。(完)
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