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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說,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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說,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,但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出,在本項研究中,研究團隊構建出系統性技術路徑,逐一突破3項限制,並通過技術的集成優化,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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質,展示出其廣泛應用前景。(完)
北京8月14日電(記者 王昊)「步履蹣跚」還堅持踢球,高矮胖瘦都來賽跑,自由搏擊拳拳「不到肉」——因為沒有「肉」。這樣的比賽也能算世界級運動會?當然能!在即將揭幕的2025世界人形機器人運動會上,類似精彩有趣的場景將輪番上演。或許這項賽事可以解答,在運動場景中,人形機器人能夠帶來多少驚喜。 14日晚,2025世界人形機器人運動會將在國家速滑館(「冰絲帶」)拉開帷幕,賽事將於14日至17日在「冰絲帶」舉行,來自全球五大洲16個國家的280支隊伍、500餘臺人形機器人將展開26個賽項、487場比賽的競技對決。 8月13日,在北京國家速滑館,兩臺宇樹科技機器人訓練自由搏擊項目。記者 張祥毅 攝 14日晚,人形機器人運動會開幕式將在國家速滑館「冰絲帶」舉行,整場開幕式將非常簡約,突出人形機器人「主角」。 其中,歌舞節目《歡迎來到碳基生命的世界》讓機器人和歌手、街舞團合作鬥舞,盡顯人機互動的靈動與工業之美;《智韻和鳴》將戲曲、武術等中華優秀傳統文化與機器人科技相融合,是本次開幕式中用到機器人數量最多的表演節目;《天工霓裳》則打造一個充滿未來感的時尚秀場,機器人與人類模特共同演繹融合國潮、非遺和科技元素的時裝。 運動會的重頭戲當然是賽事,根據安排,競技比賽有田徑、足球3V3、足球5V5;表演比賽有群體舞蹈、靈機一動、武術、自由體操、單機舞蹈,場景賽有工業場景、醫藥場景、酒店場景、倉儲場景,外圍則賽有自由搏擊、籃球、集體舞蹈、桌球、功夫搏擊等。 487場競技,亮點紛呈,百米「飛人」大戰吸引90支隊伍角逐;全球首個人形機器人半程馬拉松比賽的前六名將同臺亮相。而全程由AI算法自主控制,無需任何人工操作的全球首創5V5陣型足球對抗賽無疑是世界人形機器人運動會的一大亮點。 8月13日,在北京國家速滑館的人形機器人賽訓基地,來自荷蘭埃因霍芬理工大學的參賽隊員在交流中。記者 張祥毅 攝 此外,特別值得關注的是,在自由搏擊賽項中,還有2支由奧運會柔道冠軍楊秀麗、400米遊泳亞軍張琳、花樣遊泳亞軍常思、跆拳道季軍劉哮波、女排季軍薛明、拳擊運動員李洋等6位奧運健兒組成的俱樂部隊伍參賽,為運動會帶來了奧運力量。 本次賽事參賽規模創紀錄,280支隊伍參賽,涵蓋192支高校賽隊及88支企業賽隊。高校賽隊包含清華大學、北京大學、上海交通大學、武漢大學、華中科技大學、山東大學、湖南大學、北京科技大學、北京信息科技大學,還有北京人大附中、北京十一學校、中央民族大學附中等3支中學隊伍參與其中。 企業賽隊包含天工、宇樹科技、加速進化、松延動力、傅利葉、星海圖等,覆蓋了國內頭部人形機器人整機企業。國際隊伍來自美國、德國、澳大利亞、巴西、日本等15個國家。(完)
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