時政微視頻丨英雄兒女
2025-11-06 18:25 7,783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)
北京8月5日電 (記者 劉亮 陳建新)西藏自治區黨委書記王君正5日在新聞發布會上介紹，「十四五」期間，西藏累計落實規劃投資逾4000億元(人民幣，下同)，重大經濟項目對經濟發展的支撐作用越來越強。 中國國務院新聞辦公室當天在北京舉行新聞發布會，介紹西藏自治區成立60周年經濟社會發展成就。 王君正在會上表示，「十四五」以來，西藏全區經濟社會發展不斷取得新進步，經濟增長的質量和效益不斷提高。「十四五」以來，西藏主要經濟指標增速多年保持在全國前列。 他介紹，西藏重大項目加快實施，「十四五」期間，累計落實規劃投資4000億元以上，川藏鐵路等重大項目加快推進，雅魯藏布江下遊水電工程正式開工建設，拉林鐵路和拉薩至日喀則、那曲高速公路通車，隆子、普蘭、定日機場等實現通航，重大經濟項目對經濟發展的支撐作用越來越強。 與此同時，清潔能源、綠色工業、數字經濟、文化旅遊等新興產業加快發展，2024年全區接待國內外遊客超過6389萬人次，遊客旅遊總花費超過746億元，分別同比增長15.8%、14.5%。與高原民眾息息相關的高原輕工業取得突破性進展，西藏自主研發生產的「雪蓮花」「格桑花」高原炊具購銷兩旺，「雪蓮花」牌高原炊具已累計銷售超過120餘萬件，銷售額達到5億元。 他還強調，西藏城鄉協調發展實現了從犛牛氈房到現代化新城的巨大變化，建設高原和美鄉村800餘個，全區常住人口城鎮化率接近40%，農牧區衛生廁所普及率超過80%，人居環境持續改善。 西藏還持續優化營商環境，行政審批事項減少近一半，政務服務事項網上可辦率達到100%。林芝改革開放先行先試成效明顯，拉薩綜保區封關運行，日喀則陸地港建設加快推進，西藏的對內對外開放水平顯著提升。(完)
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