龍江夏夜「不打烊」！ 「購在龍江·食在龍江」夜經濟活動啟幕
2025-11-27 07:09 1,986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)
「詹醫生，這面錦旗您一定要收下！要不是您堅持讓我們全家做篩查，後果真的不敢想……」近日，金山區朱涇社區衛生服務中心公衛醫師詹嘉慧的辦公室，結核病患者王阿姨家屬緊緊握著她的手，將一面寫著「耐心仁心顯醫德 盡職盡責暖患心」的錦旗鄭重地交到她手中。這感人的一幕，源自一個關於專業堅守與生命守護的暖心故事。朱涇社區衛生服務中心公衛醫師詹嘉慧收到錦旗旗今年年初，王阿姨在體檢中被確診為肺結核。詹嘉慧作為朱涇社區衛生服務中心肺結核防治條線的公衛醫師，憑藉豐富的防治經驗，沒有僅僅停留在常規治療上，而是反覆叮囑王阿姨：「一定要讓家裡人都來做個篩查。」起初王阿姨的家人都不以為然，覺得「沒症狀就不用查」。詹醫生不厭其煩地打電話解釋結核病的傳染性，甚至利用下班時間開展勸說。最終，王阿姨全家5口人接受了篩查，結果讓所有人後怕：丈夫確診感染肺結核，4名子女都是結核潛伏感染者。「要不是詹醫生這麼堅持，我們根本不會想到去檢查，等發病就晚了！」王阿姨的家人至今心有餘悸。在詹醫生的全程跟蹤管理下，王阿姨的丈夫得到了及時治療，子女們也都完成預防性服藥並享受醫療費用報銷。而這樣的故事，在詹醫生管理的191名結核病患者中還有很多。作為基層公共衛生工作者，她每天的工作就是穿梭在門診與居民家中，為患者辦理醫藥費減免手續，不厭其煩地提醒按時服藥，深夜還在接聽諮詢電話，耐心解釋結核病防治知識……這些看似瑣碎的工作，築起了社區結核病防控的第一道防線。朱涇社區衛生服務中心公衛醫師進村居開展肺結核科普宣傳「其實我們公衛醫師經常要面對居民的不理解。」詹醫生坦言，「但當看到像王阿姨這樣的家庭因為早發現早治療而避免悲劇發生時，所有的辛苦都值得了。」這面錦旗不僅是對詹醫生個人的感謝，更是對社區公共衛生工作者這個群體的致敬。他們或許不像臨床醫生那樣直面生死搶救，卻用日復一日的堅守，在平凡的崗位上守護著千家萬戶的健康平安。朱涇社區衛生服務中心相關負責人表示，中心將繼續加強結核病等傳染病防治工作，為居民提供更便捷的健康服務。同時也提醒廣大居民，如出現持續咳嗽、低熱等症狀應及時就醫，結核病密切接觸者可享受免費篩查服務。
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