最古老黑洞已有133億歲「高齡」
2025-10-22 18:31 8,319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)
北京8月8日電 (記者 夏賓)近期，我國連續推出了包括育兒補貼、免保育教育費在內的一系列政策。清華大學經濟管理學院長聘副教授吳斌珍8日在接受記者專訪時稱，此次育兒補貼政策有多個亮點： 一是範圍覆蓋至全國，二是無論第幾胎均可平等享受，三是補貼額度不低，佔人均GDP的比例3.8%左右，在國際比較中處於中遊偏上水平，四是直接發放現金補貼，五是統一國家基礎標準，同時允許地方提升。 育兒補貼是新中國成立以來首次大範圍、普惠式、直接性向群眾發放的民生保障現金補貼。吳斌珍說，育兒補貼是強化生育支持、促進生育友好的激勵政策。一方面，非常明確地釋放信號、表明決心，即加大財政支持力度，包括育兒補貼、免保育教育費，這比其他政策(效果)更直接。 另一方面，通過增加嬰幼兒家庭的實際收入，以提升家庭購買力，並給予家庭穩定的「減負」預期。其中，育兒補貼每年惠及上千萬個家庭；國家統一實施的免保育教育費政策覆蓋所有幼兒園的大班兒童，預計今年秋季學期將惠及約1200萬人。這將帶動母嬰用品、幼教增值服務等相關產業發展，有助於經濟復甦。 她進一步稱，在投資回報率方面，很多量化研究證實，投資幼兒教育的收益遠大於成本。不管是託育還是學前階段，幼兒教育每投資1美元，就能產生3至12美元的回報。而且不少研究指出，各個成長階段的投入中，幼兒教育的投資回報最高。其中一個重要原因是，人的認知和發展存在「敏感期」，0至6歲是兒童大腦發育、社交和情感發展以及價值觀和行為習慣形成的關鍵時期。 此外，幼兒教育是教育的起始和奠基環節，教育的動態連續性和互補性意味著幼兒教育對後續教育體系的成效具有重要影響，是建設教育強國的基礎。對於家庭，好的幼教體系可以解放幼兒母親，提高她們的勞動參與率和收入水平。 她指出，現階段強調「投資於人」，是由人口、經濟和社會發展的多重挑戰驅動的。經濟的發展已經轉向主要依靠高素質勞動力驅動創新和技術進步，人才競爭已經成為國家競爭的主戰場，國家需要「投資於人」，通過教育、健康和人口政策提升人力資本，支撐產業升級。 吳斌珍說，投資於人還有助於提升收入進而提振消費，讓居民安心消費。中國家庭歷來重視教育，高昂的教育負擔難免變成消費的後顧之憂。通過公共財政幫助家庭「投資於人」，減輕家庭負擔，能更有效地釋放消費潛力，助力經濟內循環。(完)
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