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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說,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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說,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,但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出,在本項研究中,研究團隊構建出系統性技術路徑,逐一突破3項限制,並通過技術的集成優化,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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質,展示出其廣泛應用前景。(完)
面對時代的要求和召喚,為深化校地合作,助力鄉村振興,廣州商學院積極行動,與梅州市五華縣雙華鎮共建社會實踐基地,為學子搭建實踐平臺,促使學生們更好地了解基層、服務社會,開拓視野、增長才幹。 十一年來,學校「築夢星辰」服務隊(及其前身「晨曦築夢」服務隊)已組織近500名師生接力奔赴,累計行程超1萬公裡,服務群眾5500餘人。服務隊用十餘年光陰,將「三下鄉」淬鍊成「常在鄉」的育人品牌,共同繪就「百千萬工程」的絢麗詩篇,把青春華章寫在了祖國大地上。 教育賦能:播撒知識火種,輝映鄉村未來 十一年來,服務隊不斷將知識的火種帶進鄉村課堂,為孩子們送上寶貴的精神食糧。精心打造的「快樂讀書夏令營」,已成為當地孩子暑期熱切的期盼。其探索的「十維教學法」——聽、觀、讀、唱、誦、繪、演、訪、研、創,讓傳統文化與紅色基因在課堂自然流淌。從非遺魚拓到科學實驗,從英語話劇到編程啟蒙,20餘門特色課程為鄉村孩子打開了一扇扇眺望世界的窗口。歷年來,服務隊已向曾支教的小學捐獻圖書8000餘冊,並開展讀書活動50餘場。 為深化教育效果,服務隊開動腦筋,結合實際情況大膽探索實踐。如在防溺水教育中摸索出「四個一」模式:一次主題宣講、一次國旗下講話、一次承諾籤名、一次主題班會;在消防演練中,堅持「課堂學習+實訓演練」雙軌並進,理論教學涵蓋滅火器「提、拔、握、壓」四步法及火勢原理,同步組織百餘名師生開展疏散演練,切實為生命織就安全防護網。更可貴的是,他們為支教對象建立成長檔案,長期追蹤,確保教育幫扶「不斷線」。 紅色傳承:激活鄉土記憶,賡續精神血脈 革命老區的紅色熱土上,總有青春的激情在湧動。在竹山阻擊戰紀念園、利塘徑大捷紀念園、蘇區村禾田水戰鬥紀念園等紅色教育基地,隊員們引領學生學歷史、聽故事,感悟先輩偉業,深植家國情懷。「讓文物史料成為『教材』,讓革命舊址成為『課堂』,請老黨員、退役老兵做『教師』」,是他們的鏗鏘誓言。 服務隊還因地制宜、因時制宜,賦予紅色教育全新形態:結合紅色主題,精心設計各類課程。手繪牆畫《紅色基因·綠茵傳承》、非遺剪紙《貳零徵程》以藝術傳遞精神,紅色話劇《山河歲月·輝煌75載》《走進黨史、對話先賢》讓歷史在演繹中煥發生機,手語版《國家》、旗語操《當那一天來臨》讓愛國情懷流淌於無聲。在這裡,紅色教育更接地氣,更有溫度。 社會服務:紮根泥土深處,回應民生所需 服務隊始終堅持需求導向,精準對接鄉村實際困難:軍營村的花生田裡,30餘名隊員俯身勞作,汗水浸透衣衫,泥土在皮膚上留下印記。烈日下,師生揮鍬修整村道的身影,與牆頭「幸福是奮鬥出來的」標語交相輝映。留守兒童的純真笑臉定格在全家福中,鏡頭裡拼接著珍貴的親情版圖。天堂山茶園裡,隊員為銷售渠道單一的茶農謀劃電商出路,為銀婚老人補拍婚紗照,阿婆鬢角的山茶花映著羞澀笑靨。在雙華鎮社區,禁毒快閃與模型展示讓上千居民築牢思想防線。服務隊已累計捐贈學習用品與獎助學金超50萬元,發放學習禮包逾千份,點滴微光正匯成璀璨星河。 機制建設:促進持續推進,守護長明之燈 長效機制是志願服務高質量發展的保障。如何讓暑期實踐「不斷檔」?為何每年都有那麼多歷屆隊員回訪?服務隊以「六化」機制給出答案,同時破譯了「常在鄉」的密碼,那就是項目化、社會化、基地化、課程化、專業化、精細化。 「十個一工程」成為項目化核心——從農家書屋到禁毒宣展,從文化長廊到產業調研。與雙華鎮政府籤約結對、開展校企聯動,為持續幫扶奠定製度基石。面對經費難題,服務隊聯合愛心企業、撬動校友資源,讓公益可持續運轉。 精細化管理是十年堅守的生命線。那本不斷增厚的「支教對象成長檔案」,實現了隊員更迭而關愛延續。近七萬字實踐心得匯成的《我們的十年》和團隊服務紀錄片《我們這十年》,將經驗凝為傳承的薪火。招募海報上的召喚——「一次下鄉,一生牽掛」,正是這支「不走的服務隊」動人的註腳。機制創新不僅保障了服務質量,更形成了志願服務可持續發展的「生態圈」,讓青春力量在鄉村振興中持續閃光。 熱血奔赴:續寫溫暖詩篇,彰顯責任擔當 服務隊指導老師翁楚歆曾動情地說:「我們點亮星星之火,卻收穫了整片星空。」如今,志願服務活動的「長尾效應」已然凸顯:多名曾受助的學生考入大學後,選擇成為志願者。而當服務隊大巴駛離時,孩子們揮動寫有「星辰」的書法作品追逐告別——更多希望的種子,正悄然播撒…… 在泥土的芬芳中歷練,在服務的實踐中蛻變。這是一場雙向奔赴的成長:青年學子將知識寫在廣袤田野,用腳步丈量鄉土中國,既為鄉村振興注入青春動能,也在服務中收穫了寶貴的人生體驗。村民們的感謝和誇讚、各級幹部的關心與支持,讓他們感懷於心,更找到了屬於自己的價值坐標。 接力堅守,初心如磐;夢想不息,星辰永耀。服務隊將進一步深化校地合作,探索「網際網路+支教」模式,推動「百千萬工程」落地,讓基地化育人惠及更多鄉村兒童,推動志願服務向更專業化、精準化、可持續化方向發展。這支年輕的隊伍正以昂揚的姿態,在服務國家戰略中彰顯青春擔當,讓志願服務的星光永遠閃耀在鄉村振興的道路上。他們的接力奔赴告訴我們:懷抱夢想又腳踏實地,當青春與時代同頻共振,平凡的堅守也能成就不凡的人生! (信息來源:廣州商學院) 來源:中國青年報
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