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2025-11-27 08:51 3,183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)
西安8月14日電 (楊英琦)第三屆西安國際養老產業博覽會(以下簡稱：西安老博會)舉辦在即。記者14日從第三屆西安國際養老產業博覽會新聞發布會獲悉，本屆博覽會將深度聚焦銀髮群體多元化消費與精神文化需求，構建「衣食住行旅娛購」全方位的老年人沉浸式消費場景。 由西安市人民政府、陝西省民政廳共同主辦的第三屆西安老博會將於9月19日至9月21日在西安舉辦。本屆老博會預計將有500餘家國內外企業、機構參展，總展覽面積達3.2萬平方米，較去年實現規模翻倍，成為西北地區重要的品牌盛會。 圖為新聞發布會現場。楊英琦 攝 據介紹，本屆老博會將設置12個特色展區，涵蓋智慧養老、適老化產品、銀髮消費、養老金融等全產業鏈內容。展會邀請日本、韓國多家企業組團參展，集中展示國際先進養老技術與產品，國際化程度大幅提升。此次展會，更細分、更專業、更國際化的展示布局將全面呈現養老事業與產業發展的新成果、新趨勢，為展商和客商創造更好的交流、參觀與採購對接平臺，持續擴大西安老博會的輻射力和影響力。 主旨大會「西安國際養老合作交流大會」圍繞科技助力養老服務發展，探討智慧養老行業趨勢和熱點話題，併集中發布一批創新研發的養老科技產品。舉辦「旅居養老合作交流會」，部分航空公司及旅行社將發布多條精品旅居線路，設置房車露營旅居場景展示區，並推出銀髮旅遊特價活動。此外，本屆西安老博會為來陝客商精心安排了銀髮經濟產業園、旅居康養基地和養老服務機構三條精品考察路線，可以全方位了解省市養老事業與產業的發展現狀，深度體驗西安古都文化與銀髮經濟的有機融合。 「西安老博會不僅是產品和服務的展示窗口，更是陝西養老產業發展的『催化劑』。」陝西省民政廳副廳長李平表示，西安老博會通過構建「養老+」融合發展生態，促進了養老與文旅、醫療、金融、交通等產業的融合發展。西安的文旅、醫療資源優勢突出，通過「養老+文旅」發展銀髮康養旅居，「養老+醫療」發展醫養結合服務，拓展了養老服務產業鏈，為發展銀髮經濟注入了新動能。 據悉，西安老博會創辦於2023年，經過三年的培育，已成為陝西及西安展示養老服務高質量發展成果、引進國內外先進養老服務理念、推介養老產品和服務消費的重要平臺。(完)
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