土撥鼠把加菲貓「拐」進洞？當地回應
2025-10-25 14:29 6,391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)
「同學們，在新課標下，語文教學要更加注重學生核心素養的培養，需要從語言建構與運用、思維發展與提升、審美鑑賞與創造、文化傳承與理解這四個維度去設計教學。」面對臺下一眾「準教師」，西南大學教授榮維東深入剖析，如何在教學中落實高考的題型變化和新教材內容編排的新理念。 這些「準教師」是安徽師範大學漢語言文學專業的師範生。這個暑假，他們用整整4周時間參加學校開設的暑期小學期課堂，為即將到來的職業生涯提前淬鍊就業競爭力。 走上講臺實戰演練，是師範生提升教學能力的關鍵。自2023年起，安徽師範大學開始開設暑期小學期，有針對性地對師範生實施「靶向訓練」，為師範生全方位「充電補能」。 為此，安徽師範大學每年從全國80餘所著名中學精心選聘教學名師擔任特聘教授，全面強化師範生全學段教學能力培養。 2023級英語(師範)專業本科生崔彤彤對此深有體會：「在試講中，我大膽將多種思維圖示融入設計，實現了認知和教學實踐的新突破。」 從教案撰寫到試講展示，再到名師針對板書設計、提問技巧的精準點評，在課後二次反思修改時，崔彤彤總能發現「教」與「學」之間的認知新盲區。 「教授們的講解深入淺出，近距離指導，耐心又親切，讓我對站穩三尺講臺更有信心。」崔彤彤說。 在暑期小學期裡，每位同學都有大量機會走上講臺試講。他們從最初的緊張生澀，逐漸變得自信從容，對課堂節奏的把控、對學生反應的應對能力都得到了極大提升。 2023級地理科學(優師)專業學生秦嶺在備課過程中，不斷練習粉筆字書寫，從字體的美觀到板書內容的邏輯呈現，都反覆琢磨。「作為地理師範生，我深刻體會到板書不僅是寫字畫畫，更是空間思維的直觀表達。」他說。 「一筆一畫勾勒山川河流、標註氣候分區時，就是在腦海中構建、梳理地理格局。」秦嶺在反覆練習中明白，如何用最簡潔的板圖板畫，把抽象的地理概念「立」在黑板上，「這些都將成為學生理解世界的清晰窗口」。 正是通過這樣全方位的培養，參加完暑期小學期實訓的該校2025屆地理科學(師範)專業學生在就業中更有底氣。據了解，截至7月初，該專業已有64人考取中學地理教師，較2024屆提升5.5%。 為了滿足不同年級不同學生的發展需求，安徽師範大學在暑期小學期實戰性的技能指導中更注重分層培養。對於低年級師範生，學校側重於基礎知識的鞏固和基本教學技能的訓練；對於高年級本科生和研究生們，學校更加注重對新課標、新高考、新教材的深度解讀和應用。 在即將大四的英語(師範)專業學生楊希蕊看來，暑期小學期提供了一個與中學教學實際緊密對接的平臺。這個暑假，她參與了基於新高考英語題型變化的教學策略研究項目，在導師指導下，深入分析了新高考對學生英語基礎能力的考查要求，並嘗試將這些要求融入日常教學。「分層培養模式，滿足了不同階段師範生的發展需求，為我們的職業發展搭建了階梯。」楊希蕊說。 不僅如此，結合暑期小學期，安徽師範大學還持續開展「金牌師範生」評定工作，通過激勵機制甄別和表彰優秀師範生，為他們提供更多的展示平臺和就業機遇。安徽師範大學常務副校長熊宇傑表示：「學校將持續優化小學期模式，為培養適應新時代要求的優秀教師加碼賦能。」
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