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2025-12-19 20:15 8,632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)
揚州8月12日電 (朱曉穎 崔佳明)12日，江蘇省揚州市政府新聞辦公室舉行「聚焦『四個著力點』全力衝刺決勝『十四五』規劃圓滿收官」系列主題第六場新聞發布會，江都區、邗江區、廣陵區和蜀岡-瘦西湖風景名勝區、揚州市生態科技新城相關負責人亮出了收官年各自的答卷。 8月12日，揚州市政府新聞辦公室舉行「聚焦『四個著力點』全力衝刺決勝『十四五』規劃圓滿收官」系列主題第六場新聞發布會。莊文斌 攝 今年6月18日召開的揚州市委八屆十一次全會強調：聚焦「打頭陣、勇爭先、走在前、作示範」，加快打造產業科創名城、改革開放高地、重要戰略支點、共同富裕樣板，推動揚州各項事業發展沿著正確方向行穩致遠。揚州市委宣傳部副部長、揚州市政府新聞辦主任周學軍表示，「縣(市、區)及功能區是揚州發展的主力軍、主陣地，是落實市委市政府決策部署、推動高質量發展走在前列的『最後一公裡』和關鍵支撐。」 「圍繞『四個著力點』，江都把『力拼發展』作為主基調、主旋律、主任務，全力衝刺決勝『十四五』圓滿收官。」江都區副區長李洋表示，江都錨定產業科創「主航道」，全力打造蘇中領先、長三角有影響力的先進位造業示範地、科創名城建設先行區。數據顯示：今年上半年，江都區實現地區生產總值703.8億元、增長6.4%。 「聚焦產業強區，在項目引建上走在前；聚焦科技引擎，在科創賦能上勇爭先；聚焦『雙循環』格局，在穩定內外需上提質效。」邗江區副區長陳德康表示，邗江區錨定「三突破三提升」目標定位，堅持奮勇爭先、加壓衝刺。尤其在全力壯大重點產業上，持續深化先進位造業強鏈補鏈延鏈，推動裝備製造、微電子、生物健康等重點產業壯大規模、做強優勢，在成套裝備、關鍵核心零部件、新藥上市方面實現新突破，全年開票分別超500億元、250億元、100億元。同時，邗江區始終把「智改數轉網聯」作為轉型發展的關鍵增量，自2022年全面開展以來，邗江聚焦產業、立足企業，構建起了「四位一體」推進體系，取得了階段性成效。 廣陵區作為揚州主城核心區，堅決扛起「勇挑大梁、衝刺決勝」的使命擔當，以「雙城雙區」戰略為引領，推動高質量發展邁上新臺階。廣陵區委常委、常務副區長朱載鵬表示，我們將著力構建全域創新生態，力爭全年招引科技型企業215家。強化產業數智化轉型，推動金屬新材料、數控裝備等傳統產業智能化改造，推動高技術船舶與海工裝備、生命健康等新興產業做大規模，提速人工智慧、氫能、航空航天等未來產業布局新賽道。同時，持續優化創新政策體系，迭代升級「科創政策2.0」「人才政策4.0」，以優良生態賦能創新鏈和產業鏈無縫對接。 文旅工作一頭連著經濟發展，一頭連著百姓生活。蜀岡-瘦西湖風景名勝區管委會副主任王青海表示，蜀岡-瘦西湖風景名勝區作為揚州文旅門戶，重點圍繞「引客入揚」、引流導流，做深消費牽引、做實蓄客引流、做好服務賦能「三篇文章」，促進文旅消費提質擴容，滿足市民遊客多元需求。今年上半年，蜀岡-瘦西湖風景名勝區接待境內外遊客1522.6萬人次，其中購票遊客565.9萬人次，同比增長2.4%；實現旅遊總收入4.3億元，同比增長2.5%。 生態科技新城位於揚州主城區核心地帶，承擔著打造生態中心、科創中心、交通中心、新城市中心的使命重任，是「好地方」揚州的「最美窗口」。揚州市生態科技新城黨工委副書記李珊珊表示，「十四五」收官在即，生態科技新城將重點聚焦「四高」交出高分答卷：做強高水平創新主體，加快「高山」變「群峰」；做活高能級科創平臺，加快「盆景」變「風景」；做大高質量科技園區，加快「樣板」變「地標」；做優高濃度科創生態，加快「沃土」變「雨林」。(完)
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