北京開展「十類不文明行為專項治理」系列科普活動 聚焦非機動車文明出行
2025-11-27 00:54 5,615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)
原標題：「中國式現代化是物質文明和精神文明相協調的現代化」(總書記的人民情懷) 國家強盛、民族復興需要物質文明的積累，更需要精神文明的升華。 「當高樓大廈在我國大地上遍地林立時，中華民族精神的大廈也應該巍然聳立。」 「實現中國夢，是物質文明和精神文明比翼雙飛的發展過程。」 視頻：總書記的人民情懷 | 「中國式現代化是物質文明和精神文明相協調的現代化」來源：人民日報 習近平總書記多次就現代化進程中物質文明和精神文明之間的關係作出深刻闡釋。 在黨的二十大報告中，習近平總書記指出：「中國式現代化是物質文明和精神文明相協調的現代化。物質富足、精神富有是社會主義現代化的根本要求。物質貧困不是社會主義，精神貧乏也不是社會主義。」 錨定建成文化強國戰略目標，習近平總書記強調，要「不斷增強人民精神力量，築牢強國建設、民族復興的文化根基」。 2023年7月，習近平總書記在江蘇蘇州考察。新時代的蘇州繡出一幅人文經濟的「雙面繡」，一面經濟繁榮，一面人文鼎盛。總書記點讚：「這裡不僅有歷史文化的傳承，而且有高科技創新和高質量發展，代表未來的發展方向。」 千年文韻和現代經濟如何和諧共生？答案呼之欲出：「中國式現代化賦予中華文明以現代力量，中華文明賦予中國式現代化以深厚底蘊。」 2024年2月，習近平總書記赴天津古文化街考察。泥人張等不少「老字號」坐落於此，綿長文脈浸潤城市。總書記在這裡指出：「中國式現代化離不開優秀傳統文化的繼承和弘揚」。今年5月在河南洛陽龍門石窟，習近平總書記強調：「要把這些中華文化瑰寶保護好、傳承好、傳播好。」 經濟與文化互融共促，我國發展具備了更為堅實的物質基礎、更為主動的精神力量。 文化是一個國家、一個民族的靈魂，是國家富強、民族振興的重要支撐。 2023年6月，文化傳承發展座談會上，習近平總書記指出：「對歷史最好的繼承就是創造新的歷史，對人類文明最大的禮敬就是創造人類文明新形態。」 肩負新時代的文化使命，在五千多年中華文明深厚基礎上開闢和發展中國特色社會主義，把馬克思主義基本原理同中國具體實際、同中華優秀傳統文化相結合是必由之路。 在福建武夷山朱熹園，習近平總書記感慨：「如果沒有中華五千年文明，哪裡有什麼中國特色？如果不是中國特色，哪有我們今天這麼成功的中國特色社會主義道路？」 源於歷史自信、文化自信的深邃思考，凝結在習近平文化思想中，為擔負起新時代的文化使命提供了強大思想武器和科學行動指南。 在習近平總書記引領下，中華文化因融入偉大時代精神更具中國特色、中國風格、中國氣派。 偉大事業孕育偉大精神，偉大精神引領偉大事業。 當前，實現中華民族偉大復興進入不可逆轉的歷史進程，更需要增強人民力量、振奮民族精神。 以偉大建黨精神為源頭的中國共產黨人精神譜系，挺起中華民族精神的脊梁。 崇高事業需要榜樣引領。2024年9月底，新中國成立75周年之際，在國家勳章和國家榮譽稱號頒授儀式上，習近平總書記號召：「全黨全國各族人民要以英雄模範為榜樣，團結奮進、砥礪前行，匯聚起共襄強國盛舉的磅礴力量。」 時代精神需要青年傳承。在北大校園，總書記勉勵青年：「我們提出要倡導富強、民主、文明、和諧，倡導自由、平等、公正、法治，倡導愛國、敬業、誠信、友善，積極培育和踐行社會主義核心價值觀。」 「時代楷模」「中國好人」繁星閃爍，中華兒女崇德向善；文明鄉風、良好家風培育弘揚，社會文明程度不斷提升；上好「大思政課」，弘揚網絡正能量，清風正氣持續滌蕩。中國精神、中國價值、中國力量更加彰顯。 從仰視世界到平視世界，不斷增強做中國人的志氣、骨氣和底氣。今天的中國人民，更加自信、自立、自強，煥發出空前的歷史主動精神、歷史創造精神。 今年5月，習近平總書記對精神文明建設工作作出重要指示強調，通過推動精神文明建設高質量發展，為強國建設、民族復興提供強大精神力量。 「我們將不斷提高人民物質生活和精神生活水平，做到家家倉廩實衣食足，又讓人人知禮節明榮辱。」這是人民嚮往的美好生活，也是新時代中國共產黨人的莊嚴承諾。 策劃：田俊榮 劉曉鵬 監製：楊學博 陳振凱 餘榮華 統籌：李翔 朱利 吳玥 李洋 文字：李昌禹 李卓爾 視頻：張世懸 鞏晗 海報：王宇峰 鞏晗 校檢：吳玥 李金昱
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