「絲路共融·視界同行——阿拉伯專家走進中國文藝家之家互鑑分享會」舉辦
2025-10-28 02:34 9,746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)
廣州8月11日電 (王堅 林海欣)位於廣州南沙的大灣區文化體育中心10日迎來正式啟用後首場正式比賽，標誌著體育館功能運行、觀眾組織等各項壓力測試順利完成，為後續的賽事活動累積經驗。 比賽場館。南沙區政府 供圖 大灣區文化體育中心是一座與南沙海洋環境、生態環境完美融合的現代化文體綜合體，包含6萬座綜合體育場、2萬座綜合體育館及4000座遊泳跳水館三座。 此次籃球聯賽使用的是2萬座綜合體育館，建築面積約11萬平方米，可舉辦籃球、足球、冰球、羽毛球、體操等20多項國際標準體育賽事及各類高能級的文化演藝活動，可實現冰場、籃球場快速轉換，可承接NBA、FIBA、NHL等國際頂級賽事。館內看臺採用固定看臺+伸縮看臺、綜合馬道等設計，能滿足比賽、演藝等多重需求，充分提高場館的使用率。 當日，2025年廣州籃球城市聯賽「三七互娛·新穗商杯」首屆男子籃球聯賽總決賽第一回合在大灣區文化體育中心綜合體育館打響。南沙廣海隊坐鎮主場迎戰黃埔白雲泵業隊，為萬名球迷獻上了一場跌宕起伏的巔峰對決。黃埔白雲泵業隊最終以93：83戰勝南沙廣海隊。 比賽現場。南沙區政府 供圖 首賽在廣州大灣區文化體育中心順利舉行，標誌著南沙「邊看海邊看賽」的新地標正式啟用。近萬名球迷前來捧場，現場觀眾將看臺變成一片熱情的海洋，吶喊聲與掌聲此起彼伏，交織成獨特的南沙節奏。 南沙廣海隊員吳俊星是該區萬頃沙人，這次在家門口參賽，還是大灣區文化體育中心的首賽，對他來說意義重大。他坦言：「雖然從家裡出發到大灣區文化體育中心距離很短，但一進來看到上萬名觀眾充滿期待的眼神，立刻開始緊張，腎上腺素開始上升。」(完)
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