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2026-01-07 07:02 8,693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)
「中國取得如今穩定和繁榮局面，讓關心中國發展的人們為之振奮。」葉門記者聯盟秘書長蘇萊希在接受本報記者採訪時表示，在中國共產黨的領導下，中國不僅取得舉世矚目的發展成就，也將為人類文明作出新的更大貢獻。 蘇萊希多次應邀赴華參訪。他表示，每次訪問都讓他收穫很多。「通過走訪不同城市、企業和工廠，我了解到中國在維護全球產業鏈供應鏈穩定方面發揮的重要作用。」他認為，中國人民愛好和平、勤勞勇敢、樸實謙遜，中國始終堅持維護世界和平、促進共同發展，為世界和平與發展事業不斷發揮積極作用。 「中國發生的巨大改變，值得各國媒體工作者認真研究並報導。」蘇萊希說，在華期間，他深入走訪一些農村地區，對中國脫貧攻堅和鄉村全面振興事業取得的成就印象深刻。「中國克服困難，深入推進以人為本的新型城鎮化，使城市更健康、更安全、更宜居，成為人民群眾高品質生活的空間。」他認為，中共十八大以來，中國在消除貧困、應對氣候變化、防治荒漠化和完善基礎設施建設等方面取得突出成就，「中國的成功經驗值得全球南方借鑑」。 蘇萊希曾赴中國新疆等地參訪。「通過參訪與交流，我們了解到中國中央政府和新疆地方政府全面落實民族區域自治制度，貫徹實施宗教信仰自由政策，各族群眾團結和諧共處，手足相親。一些西方勢力利用所謂新疆人權問題大做文章，他們抹黑中國政府和人民的謊言毫無事實依據。」 作為記者，蘇萊希還曾參與報導和平共處五項原則發表70周年紀念大會等活動，對於中國外交政策有了更深入的理解。「在和平和安全問題上，中國是世界上紀錄最好的大國。這個國家值得尊重。」他說，中國和阿拉伯國家是彼此信賴的好朋友、好夥伴，阿拉伯國家期待中國在應對全球性挑戰、完善全球治理方面不斷發揮更大作用，為人類文明進步貢獻更大力量。 蘇萊希還表示，共建「一帶一路」倡議不僅為共建國家人民創造就業機會，也進一步拉近了國與國之間的距離，促進了貿易暢通，實現了真正意義上的共贏。「這個偉大倡議得到了很多國家的支持，我們堅信共建『一帶一路』合作必將為中東和世界帶來繁榮，造福子孫後代。」 《 人民日報 》( 2025年08月11日 03 版)
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