福建農林大學與南平市共建新校區
2025-10-23 15:21 2,526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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說，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，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
麗水8月10日電(胡豐盛)經過上千年的人工開鑿，融合自然風雨的侵蝕雕琢，赭紅色的凝灰巖在晨光照射下留下溫暖色調。抬頭仰望，可以見到頂部的「藍色天窗」。身處巖石包裹的巨大空間裡，大聲喊話時還可以聽見清晰的回音。 在有著「石城」之稱的浙江省縉雲縣，這樣大大小小採石場遺蹟有3000多處，被稱為「巖宕」。 8月9日，浙江縉雲，年輕人打卡巖宕書房。宋雪晴攝 長期以來，它們分布在縉雲仙都、壺鎮等地，成為被遺忘的角落。2021年，一場「最小幹預」的改造實驗在仙都景區啟動。縉雲縣委託北京建築師徐甜甜及其事務所團隊，為3000多個小型廢棄採石場中具有代表性的9個進行生態活化利用。 一個內部遺留數個錯落平臺的巖宕，被改造成書房、書山；一個具有良好聲學效果的錐形巖宕，成為傳統婺劇展演地；而在面朝天空的矩形巖宕裡，石匠正在演示活態採石……縉雲巖宕，開始甦醒綻放。 8號巖宕內部空間高聳，淨高40米，被改造為一個巖宕書房；有著別樣聲學效果的9號巖宕，成為婺劇展演舞臺；10號巖宕則是千年採石文化的戶外展廳。一鑿一錘中，昔日採石匠再次成為主角。 「通過開展微幹預、輕改造，廢棄巖宕變身劇場、書房、展示廳，成為文藝演出、宣傳宣講和地方傳統文化展示陣地。」縉雲縣仙都景區管委會黨委書記、主任、縉雲縣仙都街道黨工委書記丁藝表示，整個改造過程，政府資金投入並不多，但達到了藝術性、實用性、收益性兼具，實現了變廢為寶的初衷。 8月9日，浙江縉雲，微幹預、輕改造後的巖宕，吸引了不少遊客前來打卡。宋雪晴攝 在巖宕書房底部，當地政府還引入了一間咖啡吧，以滿足遊客的消費需求。「值得一提的是，在沒有改造巖宕之前，仙都景區主要的遊客基本都是中老年群體，而現在來的大部分都是年輕人，不僅豐富了景區的業態，也改善了旅遊群體的結構。」丁藝說，巖宕一經亮相，便成為海內外媒體和業界的傳播熱點，成為國內外知名的網紅打卡點。這裡已經先後舉辦「黃帝縉雲，人間仙都」中外師生國情教育體驗、「雲音致夏」薩克斯風專場音樂會、「詩經」音樂之旅、「騎紀中國」機車巡遊嘉年華、「DIOR&石頭島」晚宴及民樂、時裝、婺劇表演等數十場活動。 年輕人被漂亮的巖宕景觀吸引，拍攝照片分享在社交媒體上，正在吸引更多年輕人也慕名而來。8月9日，「活力中國」浙江主題採訪團在探訪時，不少年輕人在打卡拍照留念。客流的增多，周邊鼎湖村的農家樂、餐廳也因此獲益。「巖宕的改造，幫助我吸引不少老客戶回來打卡。他們甚至願意為了幾張大片，一連住上三四天。」仙都景區腳下鼎湖村「初見民宿」主理人勤湘平說，因為巖宕的流量，村民們開的民宿都變得更加搶手。 廢棄採石場可以做什麼？也許，未來會有更多的解法和想像空間。毫無疑問的是，縉雲巖宕的活化利用，已續寫出中國的生態新答卷。2022年，以「中國浙江農村廢棄採石場」為主題，縉雲巖宕亮相全球頗具影響力的德國柏林伊達斯建築論壇，成為廢棄礦場再利用的典範。(完)
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