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2025-10-26 16:42 2,362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)
暑期過半 畢業遊、探親遊等 在青少年群體中依舊火熱 許多家長朋友們很關心： 孩子坐火車 該怎麼買票？ 給孩子買票可以用哪些有效證件？ 一起來詳細了解一下 ↓↓↓ 符合什麼條件的兒童可以免費乘車？ 每一名持票成年人旅客 可免費攜帶一名未滿6周歲 且不單獨佔用席位的兒童乘車 超過一名時 超過人數應當購買兒童優惠票 免費乘車的兒童 單獨使用席位時應購買兒童優惠票 旅客攜帶免費乘車兒童時 應當在購票時向鐵路運輸企業提前申明 購票申明時使用的 免費乘車兒童有效身份證件 為其乘車憑證 免費乘車兒童申報 成人旅客購票完成後 在我的訂單中找到 已支付或者本人車票頁面 找到申領「免費乘車兒童」車票的入口 點擊去添加 即可進行申報 免費乘車兒童添加完成後 所關聯的成人票進行退票或改籤 免費乘車兒童隨之一併被取消或改籤 符合什麼條件可以買兒童優惠票？ 隨同成年人乘車的兒童 年滿6周歲且未滿14周歲 應當購買兒童優惠票 年滿14周歲 應當購買全價票 兒童年齡按乘車日期計算 (兒童優惠票退票改籤規則 與成人票相同) 也就是說 如果孩子在乘車日當天 年齡未滿14周歲 可以享受兒童優惠票 如果年齡已滿14周歲 則需要購買全價票 兒童優惠票乘車日期、車次 及席別、到站 應與同行成年人所持車票相同 給孩子買票能用大人身份證嗎？ 購買兒童優惠票 須用兒童本人有效身份證件 攜帶14周歲以下兒童出行 必須攜帶兒童有效身份證件 溫馨提示 鐵路12306App購票支持的有效身份證件如下： ● 中華人民共和國居民身份證(含中華人民共和國臨時居民身份證) ● 港澳居民來往內地通行證 ● 臺灣居民來往大陸通行證 ● 中華人民共和國港澳居民居住證 ● 中華人民共和國臺灣居民居住證 ● 中華人民共和國護照 ● 外國人永久居留身份證 ● 外國人護照 其他有效證件在線下可以使用。 已辦理中國居民身份證的兒童 忘記攜帶身份證的 可以在車站公安制證口 辦理臨時身份證明 也可以通過鐵路12306App 辦理電子臨時乘車身份證明 孩子乘火車需要家長陪同嗎？ 除需要乘坐旅客列車通勤上學的學生 和鐵路運輸企業同意 在旅途中監護的兒童外 未滿14周歲的兒童 應當隨同成年人旅客旅行 暑運期間客流量大 坐火車出行 記得提前進站候車、帶齊證件哦！ 供稿：《人民鐵道》報業有限公司遼寧記者站(瀋陽局集團公司融媒體中心) 文字：劉天明 翟明樾 李宛芸 尹晨曦 圖片：潘樂 李鵬博 滿海歐 隋峰 視頻：滿海歐 劉影 潘潔 編輯：齊美華 (「中國鐵路」微信公眾號)
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