海南新能源裝機比例升至47.8%
2025-12-07 11:22 5,345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)
熊月之、孫甘露、田崇雪、毛尖、徐滬生、李仲謀等六位文學、文化、歷史和文博等領域嘉賓，以「語言·情感·時代·文明·視野」為主題，分別進行深度對談和主題演講，通過跨學科碰撞交流，探討閱讀與未來的無限可能。8月13日，第二屆「書香上海·東方閱讀盛典」在上海展覽中心友誼會堂舉辦。本屆「書香上海·東方閱讀盛典」與上海書展暨「書香中國」上海周深度融合，在傳承「書香中國」文化內涵的同時，進一步擴大全民閱讀的覆蓋面和影響力。東方出版中心黨委書記、執行董事陳義望介紹，近年來，東方出版中心奮力打造中國出版京外出版重鎮，成立「東方讀書會」跨學科公益閱讀平臺，建設「中版書房」東方閱讀文化會客廳，培育「東方閱讀盛典」品牌公益閱讀活動，今年攜手上海書展辦公室和中共長寧區委宣傳部，共同開啟第二屆「東方閱讀盛典」，並首次開設分會場，以「AI引領文明生活」為主題，邀請葛劍雄、梁永安、王藝璇探討人工智慧如何重塑我們的生活方式、情感關係與文明形態。在深度對談和主題演講環節，孫甘露和毛尖圍繞「反思我們所擁有的一切，想像我們未曾擁有的：寫作和上海」展開深度交流。兩位嘉賓以上海和寫作為關鍵詞，結合自身經驗和創作歷程，討論了上海的個性、人生的經驗、生活的趣事和寫作的感悟。他們不約而同地認為，魔都上海、包羅萬象、變化萬千，既是作者的「偶像」，也是作者的「世界」；寫作之路，鋪滿了歡樂，也灑滿了煩惱。田崇雪和徐滬生針對「面對當下信息泛濫的環境，我們需要如何閱讀」的話題，分別從傳統文化研究者和新媒體實踐者的視角，闡述各自對碎片化閱讀、新媒體平臺、知識付費、表達狂歡等議題的觀點。他們認為，雖然當下環境對閱讀造成新的挑戰，但是新環境也給文化的傳承和創新帶來新的機遇。無論媒介如何變化，技術如何變革，閱讀的選擇最終取決於讀者自身的主體性。熊月之以《在文物、藝術與歷史的交融中citywalk——談上海六千年》為題，分享從事上海歷史研究和知識分享的心得。漫步上海六千年文明之路，既是對這座城市精神品格的深度解碼，也是對學科壁壘的一次跨越性突破。李仲謀在題為《手機時代的博物館參觀》的演講中指出，隨著智慧型手機的普及，人們的生活方式已然發生深刻變革。與此同時，博物館熱正在悄然興起。手機時代既是博物館人面臨的重大挑戰，也是博物館人創新的重要機遇。他建議，在博物館參觀過程中少用手機，多用眼睛和心靈去觀察、感受和思考。活動過程中舉辦了「2025上海書展東方悅讀· Metro大都會城市文化地標徵集活動」啟動儀式，該活動依託上海地鐵日均千萬客流、覆蓋全市500餘站點的網絡優勢，面向全社會徵集地鐵站點周邊蘊含紅色文化、海派文化、江南文化特色的城市地標。東方出版中心還向長寧區圖書館、新華街道圖書館、仙霞新村街道新時代文明實踐中心、新涇鎮圖書館、天山中醫醫院名中醫書房、浦發銀行浦隅書屋閱空間、上海薈聚閱空間等7家單位捐贈了價值20萬元的圖書。
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