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2025-11-25 06:38 2,962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)
「產品絕對好，價格相對更便宜」——當無上巖板在設計師朋友圈刷屏時，這個擁有央視背書的民族巖板品牌，正以全國200+門店的硬實力打破進口品牌壟斷，這不僅是渠道的擴張，更是一場品牌生態的進化。近期，搜尋引擎激增的「進口品質國產價格」標籤背後，是一場中國製造的品質逆襲——從華人設計師高爾夫球聯賽冠名品牌，到千人設計師遊學企劃再到總部展廳榮登環球設計背後的設計野心......這個被央視背書的民族巖板品牌正以破圈之勢，將巖板從建築材料升維成審美藝術。渠道版圖：核心城市全域覆蓋的品牌底氣從創立之初，短短兩年無上巖板便已完成北京、上海、深圳、廈門、成都、廣州、武漢、西安、福州等30座核心城市的戰略布局，以全國200+門店的硬實力衝破進口巖板壟斷趨勢，成為民族巖板渠道增長覆蓋率第一品牌。這不僅僅是規模的擴張，更是民族智造的有力宣言。無上巖板實行「精準打擊」策略，卡位高端商圈（紅星美凱龍、居然之家等A類商圈）專設品牌展廳，定位中高階消費群體，以對標國際一線品牌為基準，將東方審美結合國際流行趨勢，先後打造多款行業爆款，成為民族巖板的領航員。行業影響力：從冠名賽事到價值共生冠名頂級賽事，引爆行業影響力無上巖板攜手華人設計師高爾夫俱樂部，獨家冠名「無上巖板」杯大中華聯賽·海峽賽區，以球會友，將競技精神融入設計與材料美學的探索之中，用更優質全能的裝飾材料，築造多變美好的人居空間。無上巖板通過中國智造研發、交付實力的升級成功連結中國設計先鋒，用新材引領設計新趨，助力華語設計走向世界舞臺！設計在路上：上千名設計合伙人集聚總部，共研設計新態勢2024無上邀請全國1268名設計師朋友來到福建水頭·總部展廳進行參觀與交流，近距離感受非遺古城下的醞釀而生的新銳品牌建設，破界互動以巖會友，對新時代建築設計下的巖板應用與創新暢所欲言。無上巖板總部展廳作為活動的重要場所，以《環球設計》首發，以獨特的在地性文化理念融合建築結構設計，榮獲2024亞太區室內設計大獎！豐富的全巖應用展示空間與工藝、產品、花色的巧妙陳列運用，無不彰顯無上巖板的匠心獨運與卓越品質，吸引了無數設計師朋友的目光。在這裡，巖板不再僅是裝飾材料，更是完美人居的情緒載體。對話大V：探訪行業「隱形冠軍」的秘密武器@安東尼本尼Antony專訪國產巖板品牌的「隱形冠軍」——無上巖板，當天視頻曝光量破百萬。網際網路大V@大餅的設計圈打卡無上巖板總部展廳，感受民族品牌愛拼敢贏的精神力。審美藝術×圈層塑造×人文溫度，無上巖板的三維生態已超越傳統建材品牌。「以巖為基，設計無界」是無上巖板交給行業的終極答案，畢竟，比追求鋪陳產量更重要的是讓每片巖板都成為價值共鳴的媒介。
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