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2025-10-29 17:22 4,427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)
西安8月10日電 題：從戲臺到「豎屏」 秦腔轉身成西安微短劇產業新亮點 作者 楊英琦 當戲臺上的彩腔慢板凝練成手機屏裡的驚鴻一「嗓」、彩繪臉譜化為素雅漢服下的眉目傳情、「短劇裡面居然聽到戲腔」的驚嘆撞上「秦腔一次大膽創新」的歡呼……西安三意社創作中心主任張崇學看著評論區裡秦腔老戲迷與「Z世代」新觀眾的罕見同框，指尖輕叩屏幕笑道：「藝術沒有邊界，是千變萬化的。」 作為秦腔經典劇目，《火焰駒》是百年秦腔劇社三意社的「看家戲」，早在1958年就作為秦腔電影風靡中國。時隔六十餘年，這部經典從銀幕到豎屏，再次成了秦腔開拓新路的「先鋒」。 「不少人都是短視頻的忠實用戶，年輕人更是對這類輕量化內容有著高關注度與接受度。」張崇學回憶道，「躲不開」海量短視頻的衝擊，他與同事靈機一動，「躲不過就加入，把百年老戲改個『輕巧身段』，說不定哪一聲就唱進年輕人心裡了」。 原版三小時的舞臺劇被濃縮為20段精華唱段，每段時長控制在40秒左右；打破傳統單線敘事，以「權謀主線+愛情支線」的複合結構重塑劇情；用面部特寫鏡頭替代傳統哭腔，強化情感衝擊——據此部微短劇導演陳淑玲介紹，為符合微短劇「短、平、快」的傳播特性，主創團隊在改編這部秦腔經典時，從藝術形式轉換、敘事節奏重構、年輕化表達等方面進行了創新探索。 由秦腔劇目《火焰駒》改編的微短劇拍攝現場。(受訪者供圖) 「我們將戲曲唱腔降調，削弱嘶吼感；配樂融合影視原聲，壓住秦腔中傳統樂器的刺耳；日常戲份改為接近念白的低吟。」該劇編劇劉戈兵向記者介紹，在強調沉浸感和生活化的微短劇裡，既要保留秦腔特色，又要新觀眾易於接受，主創團隊下了不少功夫，但大家都認為值得：「秦腔的『魂』在韻味，不在音量。」 不負創作團隊的期待，由秦腔經典劇目《火焰駒》改編的微短劇以豎屏形式上線。上線首日，該網絡平臺客戶端熱度值突破1300萬。 張崇學表示，「便利」是微短劇的最大特點。「年輕觀眾不用專門跑劇場，手機隨時看。兩三分鐘一個小故事，也符合當代青年看視頻的習慣。新觀眾先被輕鬆『種草』，才有可能深入了解傳統。」此外，微短劇的製作成本小、周期短，從籌備到拍攝結束只需一至兩個月。 微短劇拍攝現場，導演陳淑玲向演員「說戲」。(受訪者供圖) 近年來，西安微短劇產業蓬勃發展。《中國微短劇行業發展白皮書(2024)》顯示，全國每100部微短劇中約有60部誕生於西安。 「我們認為，要將這一新形式常態化發展，深厚的傳統文化元素是根基。它能賦予作品持久的生命力，避免潮流快速『退潮』。因此，推動經典戲曲等傳統文化與微短劇融合是必要的創新，也是實現內容多元化與產業可持續發展的雙贏之路。」陝西西影數碼傳媒科技有限責任公司劇集中心總製片人陳斌介紹，作為此部微短劇的製作方、出品方之一，該公司積極踐行「微短劇+文化內核」的創作思路，未來計劃持續深耕非遺傳承、鄉村振興等多元題材。 「秦腔的烈焰，燒穿的是傳統與當代的次元壁，更點燃了文化自信的火種。」劉戈兵認為，當百年戲文被「Z世代」的指尖喚醒、傳統文化在豎屏中煥發新生，文化傳承的主動權正從「搶救性保護」轉向「創造性徵服」。在他看來，傳統文化不會過時，只是在等待被這個時代重新點燃。(完)
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