海南島內三大機場計劃年內開通90條境外航線
2025-10-25 03:57 1,687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)
8月13日，2025上海書展暨「書香中國」上海周正式拉開帷幕。在位於上海展覽中心的主會場，以「方志長河·遇鑑江南」為主題的長三角方志文化周精彩亮相序廳，這也是方志文化首次進駐上海書展這一大型文化盛會。當天下午，記者走進長三角方志文化周展區，滿牆的三省一市地方志書首先映入眼帘；活動區域，嘉定非遺徐行草編火熱進行；現場準備的相關資料也被熱情讀者領取一空。現場的重點區域則展示了系列創新方志成果。如入選2025「上海好書」半年榜的《上海圖鑑.黃浦江》，以權威史料結合豐富圖像及中英文對照，生動呈現母親河變遷；面向大眾的「口袋書」《申活志》則聚焦上海地標、咖啡文化等趣味主題，提供輕量化閱讀體驗。據了解，文化周期間共將舉辦19場精彩活動，涵蓋《極簡上海志》（中文版、英文版）等新書發布、權威專家講座、非遺技藝現場體驗，以及互動打卡等豐富形式。值得一提的是，展區活動採用「主題日」形式。除上海方志活動貫穿全程外，特設江蘇日、浙江日、安徽日，由各省精心組織策劃。江蘇日（8月14日）將帶來2場圖書分享會，浙江日（8月16日）將舉辦《浙志雅集》首發式、「方志中的杭州」體驗活動等，安徽日（8月19日）則安排了方志宣傳片展播及特色志書展示。作為深入實施長三角一體化發展國家戰略、推動區域文化協同創新的重要實踐，本次長三角方志文化周由上海市地方志辦公室聯合江蘇、浙江、安徽三省地方志工作機構以及上海部分區級方志部門共同主辦，東方網支持。活動旨在集中展示精品志鑑與特色地情讀物，推動承載厚重歷史文脈的方志文化走出「深閨」，直達廣大市民讀者。此次活動不僅是推動優秀傳統文化創造性轉化、創新性發展的積極實踐，也是落實習近平文化思想、探索區域協同新模式的重要舉措。上海市地方志辦公室工作人員介紹說，「希望通過此次展示突破傳統方志『小眾』『曲高和寡』的刻板印象，通過策劃的通俗化表達與多元化活動，拉近與公眾的距離。通過讓『冷』志書煥發『熱』度，助力增強文化自信，為方志文化的當代傳播與價值實現探索新路徑。」
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