丁真資助表妹上學：要掌控自己的人生
2025-11-17 19:59 7,897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)
「我這條命，是阿拉社衛醫生張鵬搶回來的！」在同濟大學附屬普陀人民醫院（以下簡稱普陀區人民醫院）的心內科病房，81歲的陸明民（化名）面色紅潤地對來查房的醫護人員說。三天前，陸老伯來到甘泉街道社區衛生服務中心複診。一周前他因皮膚瘙癢初診，當天本是來取過敏原及肝腎功能報告。接診的全科醫生張鵬接過報告，目光卻停駐在老人臉上，那異樣的面色令他心頭一緊。「您今天除了癢，還有哪裡不舒服？」在張鵬的追問下。老人猶豫片刻才道出實情：自己從昨天下午起，胸就悶得慌，還隱隱作痛。張鵬心頭警鈴大作，立刻開出心電圖檢查單。就在等候報告的間隙，他已果斷行動，指尖輕點電腦，通過普陀區域衛生信息平臺雙向轉診系統，為陸老伯緊急預約了普陀區人民醫院心內科次日的專家號。15分鐘後，只見心電圖顯示急性心肌梗死可能，張鵬沒有半分遲滯，直接撥通普陀區人民醫院心內科主任王明亮的電話，同時通過綠色通道將患者資料傳送至區人民醫院胸痛中心。「快，您必須馬上去胸痛中心急診，那邊已經聯繫好了！」他急促而鎮定地叮囑患者。「社區醫生都安排好了，讓我們別慌，走綠色通道！」抵達普陀區人民醫院時，陸老伯和家人發現王明亮團隊已在急診嚴陣以待，快速接診並收治心內科病房。王明亮當天就為陸老伯進行了冠脈造影檢查，結果令人心驚——老人心臟冠脈前降支，竟被堵了99%，命懸一線！刻不容緩，介入治療手術立即啟動，當支架被精準植入閉塞的血管，血流重新流向那片瀕死的肌肉。此時，距老人踏入社區醫院僅過去七小時。這場無縫銜接的生命競速，讓致命的血管阻塞在黃金時間內得以疏通。社區醫生是警覺的「哨兵」，在尋常複診中捕捉到細微奪命信號；醫聯體綠色通道則是堅固的「生命橋」，讓信息先行，讓救治準備於前，省卻了重複檢查與焦灼等待。
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