「花樣」避暑遊，邂逅一夏清涼
2025-11-02 05:29 6,154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)
杭州8月9日電 題：義大利鋼琴家的中國生活：琴鍵之外還有廣闊世界 作者 林波 「琴鍵之外，還有廣闊的世界。」近日，義大利鋼琴家喬萬尼·維塔萊蒂(Giovanni Vitaletti)在成為浙江「入境旅遊宣推官」後受訪時表示，從「詩畫浙江友好使者」到如今的浙江「入境旅遊宣推官」，身份的疊加，不僅是對他音樂造詣的認可，更是對他深度融入中國、積極推動文化交流的褒獎。 維塔萊蒂出生在義大利，青少年時期相繼學習並深造作曲、指揮和古鋼琴，是當地著名的鋼琴家。 近日，義大利鋼琴家喬萬尼·維塔萊蒂在杭州接受採訪。林波攝 2007年，維塔萊蒂首次來中國舉辦巡演。對他而言，這次旅程並非簡單的演出，而是一次深刻的藝術與文化交流，「在東方國度演繹西方經典的獨特感受令我難以忘懷。」 在中國，他不僅用琴聲徵服了觀眾，更用心感受著這片土地的脈動。 此後，中國成了維塔萊蒂藝術生涯中不可或缺的一站。他多次在中國舉辦巡迴音樂會，並在浙江音樂學院等高等院校授課。 2019年，舞臺上的喬萬尼·維塔萊蒂。(受訪者供圖) 「我的音樂、我的演奏獲得大家的認可，讓我很開心。」維塔萊蒂的夢想，是藉助巴赫、貝多芬、蕭邦等西方古典音樂大師作品，將歐洲古典音樂的精髓，通過契合當代社會的音樂表現模式，帶給中國聽眾。 在中國的這些年裡，他與中國音樂家們同臺，共同探索更多元、更富創意的音樂結合形式，「比如鋼琴與民樂的合奏，這些是我渴望帶給中國觀眾的不同音樂風景。」 如今，維塔萊蒂的生活早已深深紮根於中國。他不僅娶了一位中國妻子，更有了一個可愛的女兒，組成了溫馨的跨文化家庭。 對他而言，每一天的生活都浸潤在多種文化的碰撞與交融之中。 中國給維塔萊蒂留下的印象遠不止於舞臺。他對中國的文化、歷史與自然風光產生了濃厚的興趣。他著迷於中國豐富的博物館藏品，尤其是考古文物，仿佛能從中觸摸到千年文明的厚重。 他以西安兵馬俑為例：「這是令人難以置信的漫長歷史。」 家庭生活的點滴也令他充滿了驕傲與溫暖。維塔萊蒂分享道，他的女兒正展現出多元的才能，小小年紀已成了一名可愛的中國「小模特」。 在女兒9歲那年，維塔萊蒂特意帶她進行了一次新疆之旅。 「我們從南走到北，親身感受著自然界的遼闊與壯美。」他說，「我有一種強烈的感覺，大自然是如此美麗，如此令人敬畏。」 當然，江南的靈秀山水同樣給予他豐沛的滋養，杭州西湖的瀲灩波光與詩意畫卷，為他帶來珍貴的創作靈感。 「在中國的廣袤土地上，仍有許多旅遊區域如同我未曾涉獵的足球場一樣，等待我去探索。」作為新晉的浙江「入境旅遊宣推官」，維塔萊蒂表示，這絲毫不影響他對眼前所見之美的珍視與熱愛。 他將自己此前的中國經歷比作一顆曾被「灰塵」暫時覆蓋的水晶，「擦拭」之後，其內在的璀璨光芒愈發顯得珍貴奪目，「在黑白琴鍵與東方生活的多彩交響中，我期待能有更多人感受中國之美」。(完)
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