中外專家內蒙古話氫能
2025-11-26 22:12 4,456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)
新疆五家渠8月11日電 (史玉江 王鈺)今年入夏以來，新疆生產建設兵團第六師五家渠市吸引了大量遊客，這得益於當地通過「體育+生態」開闢文旅融合新路徑。 10日，記者在青格達湖旅遊風景區看到，45米高塔上遊客排著隊，從空中縱身躍下激起陣陣歡呼；湖畔沙灘上，孩子們在細沙中搭建城堡，父母則鋪開餐墊，享受悠閒時光。 據介紹，高塔蹦極、叢林穿越、青湖沙灘等新業態成為該景區「流量引擎」。 遊客學習馬術。王鈺 攝 景區旁的馬術基地中，遊客正在室內場館學習馬術，飛揚的馬蹄捲起陣陣煙塵。當地工作人員表示，馬術表演與「非遺」氈繡布繡展演結合，形成「上午騎馬、下午學繡」的特色線路。 「我們打造的不是孤立景點，而是『吃住行遊購娛』全鏈條。」該師市文化體育廣電和旅遊局副局長莊冉表示，景區周邊設置了特色餐飲區，部分餐廳月營業額超過50萬元。遊客們到此，會收到以抽獎形式發放的含景區門票、音樂節券、文創產品等「文旅大禮包」。 「兵超」足球聯賽現場。王鈺 攝 依託目前正在進行的「兵超」足球聯賽，該師市創新開發的「日遊青湖、夜觀球賽」行程，帶動當地農特產品銷量增長。 「為突破旅遊『半年閒』瓶頸，我們謀劃四季產品矩陣，秋季將舉辦『兵BA』籃球聯賽串聯甜瓜採摘，冬季冰雪風情節引入冰上娛樂項目。」莊冉透露，青格達湖東岸將植入室內沙灘遊泳、攀巖等多項活動設施。 數據顯示，2025年1-7月，該師市接待遊客368.1萬人次、同比增長16.3%，實現旅遊花費18.4億元、同比增長16.5%。(完)
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