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2025-10-27 13:13 3,849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)
「求知若渴」還是專業掏「心」 ——《反間諜法》普法提示(十七) 隨著世界百年未有之大變局加速演進，境外間諜情報機關高度關注我國經濟發展新動向，委託境外諮詢機構對我高科技等重點產業領域開展有針對性的間諜行為。國家安全機關工作發現，部分背景複雜的境外諮詢機構以「專業訪談」為名，大肆搜集我國重點產業領域敏感信息，為境外勢力制裁我高新技術企業提供精準「靶位」，威脅企業生存發展，危害我國家安全。 離職受訪惹官司 國家安全機關接到群眾舉報，我重點產業某頭部企業技術人員王某，在離職後以電話方式多次接受境內外諮詢機構所謂「專業訪談」，透露了原就職企業的重要敏感信息，並獲酬金。經調查，某背景複雜的境外諮詢機構通過其在華子公司，對王某原就職企業開展「調查諮詢」，因王某離職前是該企業骨幹技術人員而被納入視線。在高額諮詢報酬誘惑下，王某未能守住底線，接受了對方的「專業訪談」邀約，致使相關敏感信息外洩。掌握充足證據後，國家安全機關果斷採取措施，阻止了事態進一步擴大，等待王某的將是法律的制裁。 「專業訪談」套路深 為了搜集我國重點產業領域的敏感信息，為境外勢力制定遏制我國產業發展政策提供精確信息支持，境外間諜情報機關通常會將目標鎖定於我高新技術領域的頭部企業及研究機構等高價值目標，如人工智慧、量子技術、集成電路、無人設備等領域，並巧立名目開展有償「專業諮詢」，通常具有以下幾類特徵。 ——時間選擇敏感性強。此類商業間諜行為通常在企業經營的關鍵節點出現，尤其在企業產品換代、遭遇制裁、訂單暴增或驟減等時機。例如上述案例中，在該企業被某國納入制裁清單前，與其相關的有償諮詢需求顯著增加，背後實則是境外勢力為精準制定製裁措施而進行的搜情行為。 ——行為手段隱蔽性強。背景複雜的境外諮詢公司在接到搜情要求後，通常以指示在華子公司開展業務、層層轉包委託國內諮詢公司等隱蔽手段搜集敏感信息。在諮詢過程中，大多包裝為專家、學者訪談交流等形式，以降低受諮詢方的戒備心。 ——諮詢方式誘導性強。諮詢方式上，提問往往由表及裡，以周邊問題為切入點，試探受諮詢方對公司生產經營的了解程度。內容設置往往由淺入深，層層誘導，以非敏感問題為起始點，逐漸誘導套取目標企業重要敏感信息。 國家安全機關提示 不管境外間諜情報機關手段如何花樣百出、隱蔽細膩，都繞不開獲取涉密敏感信息或要求目標人員協助實施危害我國家安全行為的最終目的。一旦察覺境外人員對有關工作崗位、內部信息、項目進度等敏感情況有著異乎常人的興趣時，一定提高警惕、堅持原則、當機立斷，不給「惡意採訪」可乘之機。 《中華人民共和國刑法》第二百一十九條之一規定，為境外的機構、組織、人員竊取、刺探、收買、非法提供商業秘密的，處五年以下有期徒刑，並處或者單處罰金；情節嚴重的，處五年以上有期徒刑，並處罰金。《中華人民共和國反間諜法》第四條規定，間諜組織及其代理人實施或者指使、資助他人實施，或者境內外機構、組織、個人與其相勾結實施的危害中華人民共和國國家安全的活動，屬於間諜行為。 相關人員如遇以「專業訪談」「有償諮詢」等為名要求搜集提供涉密敏感信息的可疑情況，應及時通過12339國家安全機關舉報受理電話、網絡舉報平臺(www.12339.gov.cn)、國家安全部微信公眾號舉報受理渠道或直接向當地國家安全機關進行舉報。 (國家安全部微信公眾號)
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