「勝利與光復」抗戰勝利暨臺灣光復80周年紀念展在臺北開展
2025-10-31 19:17 7,813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)
貴港8月4日電 題：廣西平南縣：一條魚激活產業鏈 作者 莫舒華 黃豔梅 近日，記者走進廣西貴港市平南縣鎮隆鎮桂花魚項目基地，只見圓形大桶整齊排列，工人們在圓桶旁進行投喂，魚兒爭相露出水面搶食。 「目前投入使用的圓桶有200個。每個圓桶直徑8米，能盛水75立方米，養殖1萬尾魚。」前述基地管理人員周軍介紹，該項目於2024年12月試產，累計投苗桂花魚50萬尾、鱸魚250萬尾。今年5月底賣出第一批魚約1.65萬千克，銷往廣東。 這種高效益源於其採用的陸基魚池高密度養殖模式。該基地結合現代化的養殖手段，在有限土地上實現單位養殖密度和單位產出均比傳統魚塘的養殖模式高出數十倍。「一個圓桶的效益相當於原來一畝魚塘的效益，節省了土地、水源和成本。」周軍說。 圖為廣西龍曼生態循環養殖項目。莫舒華 攝 鎮隆鎮桂花魚項目基地是平南縣大力發展設施漁業的一個生動縮影。平南水域資源豐富，潯江過境，擁有大同江、大湟江、六陳水庫、官成水庫等河流水庫，水質優良，氣候適宜，年平均氣溫約21攝氏度至23攝氏度，為漁業發展提供了得天獨厚的自然條件。 立足這一資源稟賦，平南縣加快布局「一園一帶」現代漁業產業園。其核心園區位於上渡街道、武林鎮、大安鎮三鎮交匯區，重點推進廣東農墾集團鱖魚淡水魚種養基地和廣西龍曼生態循環養殖項目，建成後年產值將突破7億元(人民幣，下同)。 「一帶」則是指沿大新鎮至馬練瑤族鄉9個鄉鎮布局設施漁業經濟帶，形成陸基現代設施循環水養殖、牛蛙綠色模式養殖、稻蝦綜合種養和泉水魚、龜鱉等特色生態養殖四大板塊，目前已落地牛蛙項目8個、陸基高密度養殖項目13個和龜鱉類項目25個。 在核心園區內，廣西龍曼科技有限公司的鰻魚基地已全部完成建設，連片的白色養殖大棚拔地而起。記者跟隨工作人員進入大棚，譁譁的水聲縈繞耳邊，整齊排列的水車式增氧機高速運轉，濺起水花，為鰻魚不間斷供氧。昏暗的燈光下，一尾尾鰻魚在恆溫養殖池裡自在遊動。 「我們共建設98個養殖池，去年10月底投放了首批魚苗350萬尾，預計今年10月可收穫500噸成品鰻魚。年底計劃再投放200萬尾魚苗，實現滿產運行。」廣西龍曼科技有限公司董事長林建斌介紹，項目總規劃面積約120畝，總投資約1.8億元，計劃建設5萬平方米微流水生態養殖大棚，項目建成後可年產活鰻2000噸，產值1.6億元，輻射帶動周邊區域發展紅蟲養殖、果蔬蔗蟲培殖、鰻魚產品加工等產業發展。 該項目推行工廠化生態養殖，推動鰻魚養殖規模化、科技化、生態化發展。「鰻魚基地可實現自動控溫、自動排汙、自動篩分等。」林建斌介紹，基地自動篩分系統能快速對鰻魚分級處理，有效減少人工，提高效率。 目前，平南縣鰻魚工廠化養殖面積達6萬平方米，已投苗1300萬尾，預計今年底產值達3.5億元。 而在平南縣北部山區，石窩養殖泉水魚成為當地一個特色傳統產業。在大鵬鎮思樂村，村民們就地取材用鵝卵石建設石窩魚池，魚池水面面積30平方米至300平方米不等，目前全村共有68個魚池。 今年，平南縣出臺山泉魚生態養殖項目獎補政策，利用鄉村振興銜接資金480萬元，鼓勵大鵬鎮、國安瑤族鄉、馬練瑤族鄉、同和鎮等北部鄉鎮因地制宜發展「泉水魚」產業，進一步激發當地民眾的養殖熱情，掀起新一輪養魚熱潮。 目前，大鵬鎮共有570餘戶民眾投身漁業養殖，戶均年增收5000元至6000元。(完)
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