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2025-10-27 02:07 7,517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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說，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，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
從珠江源頭到黃浦江畔，山水相連的情誼綻放在孩子們的笑臉上。「滬滇攜手促振興，民族團結一家親」各族青少年交流活動日前在寶山區文化館啟幕，來自雲南曲靖師生攜手寶山青少年，開啟一場跨越山海的心靈之約，讓滬滇協作的種子在青春的土壤中茁壯成長。此次活動既是滬滇協作機制下青少年交流的生動實踐，也是兩地文化互鑑的契機。現場，由寶山區文化館文化配送團隊精心準備的《魔幻森林的守護者》兒童劇，成為連接兩地青少年心靈的紐帶。曲靖和寶山的孩子們互相分享觀劇心得，為「共飲一江水」的滬滇情誼添上生動註腳。 活動啟幕前夕，曲靖的師生們循著墨香走進寶山圖書館，一場與《金龍船》寶山非遺故事原畫展的邂逅，為這場跨域交流添上靈動的文化底色。策展人花兒老師吳斌榮為遠道而來的師生們解讀畫作背後的靈感與巧思。在江南之春美術作品展現場，青少年們駐足觀賞。水墨勾勒的小橋流水，與他們熟悉的家鄉高原風光相映成趣。一句「江南的春天好溫柔」，藏著地域碰撞的驚喜，成為滬滇青少年文化交流中一道鮮活的風景線。 文匯報記者了解到，以此次活動為契機，滬滇協作將持續走深走實，攜手在鄉村振興實踐中添磚加瓦，讓共促發展的故事更生動厚實。同時，濱江岸線與文旅資源的深度融合將持續推進，藉由一場場紮根生活、浸潤心靈的文化活動，讓水岸與藝術同頻共振，為城市活力發展注入動能。
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