岷江發生2025年第1號洪水
2025-11-27 07:59 8,146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)
百色8月9日電 題：探訪百歲抗戰老兵孫洪秀：以親歷者之軀勉勵當代青年 作者 俞靖 王偉臣 走進廣西百色市一尋常民居裡，客廳牆上掛著武警廣西總隊百色支隊贈予的「民族英雄」牌匾。牌匾下期頤之年的孫洪秀端坐，他穿戴整潔，臉上雖已布滿皺紋，但這位從戰火中走來的老兵健談硬朗，不輸年輕人的「精神頭」。這便是他近日受訪時，留給記者的初印象。 孫洪秀出生於1925年，家鄉在江蘇淮安，於1943年報名參加新四軍，歷經抗日戰爭和解放戰爭。新中國成立後，孫洪秀留在紅城百色工作生活。今年他剛過完100歲生日，作為當地有名的抗戰「明星」，他常受邀赴學堂、軍營述說抗戰故事，警醒當代人。 「過去都是死命令。」談起戎馬生涯孫洪秀感慨頗多。他稱，舊時其因家貧投軍，自己因身體健壯被選為偵察兵，常不帶槍掩蓋身份，化身民眾或客商，深入敵營，探取情報。孫洪秀表示，偵察作戰要變通，也要膽大心細，遇敵得勢也需學會拉低帽簷，靜待時機，將情報信息安全獲取。 孫洪秀雖已百歲，憶當初仍思路清晰。他回憶道，在抗日戰爭時期，其從江蘇鹽城跟隨部隊一路北上至東北松花江畔。彼時戰事連綿，其中攻打江蘇淮陰一役尤甚，城牆易守難攻，敵方架設有多挺機槍向我軍掃射，手榴彈在空中炸響，戰士們無畏生死，浴血奮戰，在迫擊炮的掩護下奪樓，環顧四周已屍骸枕藉，堆疊如丘。「過去槍炮裝備差距大，槍中最後兩顆子彈，一顆給敵人，一顆留給自己。」孫洪秀說。 圖為抗戰老兵孫洪秀向記者展示其所獲榮譽。 俞靖 攝 除了沉痛的戰時記憶，孫洪秀還記得北上抗戰途中的暖心事跡，沿途民眾為鼓舞士兵抗戰，會贈送分享自己的糧食。他表示，舊時糧食匱乏，過去打仗離不開民眾的幫助，抗戰能勝利更離不開民眾支持。因此孫洪秀留下「要跟著國家走，不怕窮，做到守法和善待他人」的家訓。 「如今時代好，吃穿不愁了，可惜舊戰友沒能見到如今的生活。」談及有何願望，孫洪秀用手指在空中比劃出「三個一」，表示爭取活到111歲，希望替離世戰友們，多看看國家的美好變化和強盛發展。 今年「七一」之際，抗戰老兵孫洪秀在武警廣西總隊百色支隊軍營中度過難忘的「百歲生日」，年輕官兵為老兵慶生，為孫洪秀展示戰車等現代化軍事裝備。為勉勵當代年輕人，孫老還常親自參與類似宣講活動，以百歲之軀，現身分享抗戰不易。他鼓勵年輕人要勇於投身到建設祖國的事業當中。 圖為武警官兵們為孫洪秀慶祝100歲生日。唐明洋 攝 「老兵需要關懷，他們是歷史的見證者，他們的存在警醒我們當下生活來之不易。」孫老受訪之際，關愛老兵志願者、百色市眾力助困愛心協會會長廖宏瑜向孫老贈送紀念抗戰勝利80周年文化衫。她表示，自己每季度都會回訪抗戰老兵，從日常探訪陪伴，到臨終關懷。廖宏瑜認為，老兵精神的傳承延續，告訴我們勿忘歷史，吾輩自強。 「如今我的視力差了，看不清字，以前我還常釣魚種菜，現在可要好好注意身體才行。」受訪結束時，百歲老兵孫洪秀換上文化衫話起家常，挺直佝僂的身軀向到訪者們敬禮道別，他胸前文化衫攤開後繡出的「勝利」二字顯得格外耀眼。(完)
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