2025電子商務大會將聚焦數智化轉型與國際合作等議題
2025-12-29 09:53 2,231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)
晉城8月13日電 題：太行山小鎮的「村晚」盛宴：從「一村一晚」到「全鎮共歡」 作者 楊佩佩 袁泉 35場演出、2000餘名民眾登臺、15萬餘人次線上圍觀、8萬餘人次線下捧場……一個多月以來，山西晉城高平市米山鎮舉辦的「禮讚山河鄉約盛夏」消夏「村晚」，如同一簇熱烈的火苗，在全鎮25個行政村次第點燃，用歌聲、舞姿與故事，繪就出一幅鄉村盛景。 「為什麼今年要辦『村晚』？」米山鎮黨委書記袁俊峰表示，「不能為了搞活動而搞活動，要讓文化真正走進村裡，走到老百姓身邊。」於是，一場「不設限」的文化狂歡，在米山鎮的鄉野間鋪展開來。 「禮讚山河 鄉約盛夏」消夏「村晚」，如同一簇熱烈的火苗，在米山鎮25個行政村次第點燃。 袁泉 攝 郭村村的古建戲臺前擠滿了踮腳張望的村民。市級文保單位相如宮對面的老戲臺，此刻成了最「潮」的舞臺。村裡人紛紛扮相，撐起一臺由傳統文藝節目組成的「村晚」。「這戲臺子多少年沒這麼熱鬧過了。」村民們的掌聲與喝彩聲此起彼伏。 侯家莊村的果園裡，村裡的副書記田希雅站在舞臺上直播：「家人們看過來。這是咱侯家莊的油桃，咬一口能甜到心裡。」舞臺旁，果農們捧著自家的果子，對著鏡頭笑得一臉自豪。「今年有了這『村晚』搭臺，咱也能當回『網紅』。」 米東村的街頭，小商販們早早支起了攤子。恰逢村裡趕廟會，村幹部索性把演出安排在大戲開唱前一天，吆喝著「歡迎來米東村趕大會」。村民們敲起鑼鼓，跳起舞，孩子們歡樂地穿梭在攤位間。「『村晚』結束後，村裡還連著唱了三天大戲，這日子過得比蜜甜。」 雲南村的村口，新建的足球場燈火通明。這個曾因「人少節目少」犯愁沒法辦「村晚」的小村莊，上演了一場特別的「運動村晚」。高平市足球協會的球隊在綠茵場上奔跑。中場休息時，村裡準備的文藝節目上場為比賽鼓勁兒，球員們還帶來體育用品送給村裡的孩子。 雲南村上演了一場特別的「運動村晚」。 袁泉 攝 從古建築到果園，從廟會街頭到足球場，米山鎮每個村都捧著自己的「寶貝」，在鄉野舞臺上綻放「各美其美」的光彩。「一村一晚」只是序幕。在米山鎮的規劃裡，這場文化盛宴要像漣漪一樣，從各村的「小舞臺」擴散到全鎮的「大狂歡」。 米山鎮宣傳委員趙麗華和米山鎮分管文化的副鎮長張嘉琦共同策劃的《米山鎮消夏「村晚」煥新創演季》方案：先讓每個村「動起來」，再讓片區「聯起來」，最後讓全鎮「熱起來」。 連日來，「片區村晚」接棒登場。米山鎮劃分為五個片區，各村挑出最精彩的節目，在特色場地聯辦演出。 在吳村村，村民們聽說要辦片區村晚，主動報名幫忙。「我們村本身就有濃厚的文化氛圍，自辦好幾臺晚會節目也不在話下。」吳村村黨支部書記鄭樹理說，「村晚」像一把鑰匙，打開了藏在鄉村街巷裡的文藝寶庫，那些平日裡埋頭過日子的村民，站上舞臺便成了發光的明星。 特邀嘉賓講述著非遺的傳承故事、立足崗位的堅守故事、紮根基層的奮鬥故事。 袁泉 攝 同時，在「片區村晚」中，鐵佛寺守護人王改英講述鐵佛寺的過往；高平秧歌傳承人牛秋枝一亮嗓子，那帶著泥土香的調子便漫開來；米山派出所的民輔警陳鵬輝、許晨鳴說起暴雨中救人時的心境……15名特邀嘉賓，講述著非遺的傳承故事、立足崗位的堅守故事、紮根基層的奮鬥故事。 為了讓村民喜歡，鎮裡成立專項工作組，協調資金、對接資源，但從不幹涉各村的創意；為了讓村民方便，晚會都安排在傍晚，不耽誤農忙；為了讓村民願意來，舞臺旁邊總會留出空位。袁俊峰的話，道出了這場文化盛宴的初心：「辦老百姓自己的晚會」。 「就像拉家常一樣，把米山的故事說出去。」袁俊峰說，節目可能不完美，但每一個都帶著米山的煙火氣。米山鎮的「村晚」不要複雜的串詞，就想通過村民的演繹，讓更多人看到米山鎮的歷史、風貌、活力和米山人的精氣神。(完)
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