北京門頭溝區、房山區發布暴雨紅色預警
2025-10-29 13:00 9,381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)
當地時間8月6日，國家大劇院管弦樂團2025歐洲巡演首站告捷。樂團首次亮相愛丁堡國際藝術節，有著百年歷史的愛丁堡亞瑟音樂廳現場近兩千個坐席幾近售罄。中國駐英國大使鄭澤光夫婦、中國駐愛丁堡總領事張飆一行出席音樂會。愛丁堡國際藝術節執行長弗朗西斯卡·赫吉以及蘇格蘭眾多文化藝術界知名人士也蒞臨現場。本次歐洲巡演由國家大劇院黨組副書記、副院長趙海英帶隊。巡演期間，樂團將攜手國際著名指揮家鄭明勳、鋼琴家劉曉禹等藝術家，於8月6至15日期間在英國、西班牙、德國的5座城市奏響音樂會，同時在英國愛丁堡、德國法蘭克福舉辦兩場文化交流活動。 樂團歐洲巡演首場音樂會演出照。巡演首場在英國愛丁堡站的音樂會同時也是國家大劇院管弦樂團的英國首秀。在愛丁堡國際藝術節濃厚的節慶氛圍中，指揮家鄭明勳在熱烈掌聲中登臺，執棒樂團率先奏響中國作曲家陳其鋼的代表作《五行》，蘊含深刻哲思的韻律很快就將歐洲觀眾帶入藝術情境中。隨後，蕭邦鋼琴大賽冠軍劉曉禹和樂團合作的拉威爾《G大調鋼琴協奏曲》帶給觀眾的則是驚豔，層次豐富、色彩鮮明的音樂對話全面展示了鋼琴家與樂團的默契度和他們的藝術造詣。在歡呼與掌聲中劉曉禹返場加演蕭邦《升C小調幻想即興曲》，他的細膩觸鍵帶來的豐沛情感讓臺下不少觀眾感動落淚，年近古稀的愛丁堡本地觀眾羅茲瑪麗表示：「這是我多年來聽到最感動的演繹，如果樂團再度到訪，我一定還會來。」 樂團歐洲巡演首場音樂會演出照。下半場，樂團與德國管風琴大師漢斯約爾格·阿爾布萊希特獻上重磅曲目聖-桑《C小調第三號交響曲「管風琴」》，在亞瑟音樂廳極具感染力的聲場中呈現出震撼人心的視聽效果，超過十分鐘的起立鼓掌也證明了歐洲觀眾對藝術家們的十足肯定。在觀眾們的歡呼與掌聲中，鄭明勳指揮樂團返場奏響比才《卡門》序曲，再次收穫爆棚喝彩，不少觀眾在臺下停留駐足目送樂團，久久不願離去。法國觀眾索菲·迪布瓦說：「這是我第一次聽到來自中國的管弦樂團的現場演出，音樂富有力量和情感，把我們不同文化背景的人連接在了一起。」在當晚的觀眾裡，還有一位專程從香港來的戴先生。他是國家大劇院管弦樂團多年來的忠實樂迷和朋友，這次專程從香港飛來愛丁堡，並在音樂會後次日便將返回香港。戴先生說，「我來過愛丁堡多次，但這次感覺完全不同。因為這是我幾十年夙願成真的歷史時刻，那就是終於看見自己國家的樂團在此登臺。樂團今晚的表演完全是個世界級樂團的表現，我非常非常地開心、滿足。這是圓夢時刻！」 樂團歐洲巡演首場音樂會演出照。演出後，指揮家鄭明勳也激動不已，他說：「我上次來愛丁堡，已是三十年前。三十年後，很多人想不到，我再次來愛丁堡，與中國國家大劇院管弦樂團一起來巡演。有人問我，我為何這樣做。我說，愛丁堡和三十年前一樣迷人，充滿美好的藝術氛圍，中國三十年來發生了日新月異的變化。從今晚的音樂會看，別說三十年，這支歷史還相對年輕的樂團，短短幾年就已有令人讚嘆的進步，這樣的驕人成績，值得讓世界知道，也會鼓舞全世界！這就是我為什麼要和國家大劇院管弦樂團來歐洲巡演的原因！今晚愛丁堡觀眾的掌聲，說明了一切！」 指揮家鄭明勳。趙海英表示：「在建團15周年之際，國家大劇院管弦樂團能夠攜手世界頂尖藝術家，在歐洲知名的藝術舞臺上，來展示新時代中國交響樂發展的卓越成就，這是非常值得驕傲的，也是我們中國文化自信的充分體現。另一方面，通過這次巡演帶來的作品，我們用交響樂的語言更為生動地向世界講述了中國故事、傳遞了中國聲音，也讓更多的人感受到了中國文化的魅力。這也更有利於向世界傳播『可信、可愛、可敬』的中國形象。」本場音樂會次日，國家大劇院管弦樂團的藝術家們來到愛丁堡市政廳，參演由中國駐愛丁堡總領事館、英國愛丁堡市政府和中國國家大劇院支持的「文明互鑑，攜行致遠——國家大劇院走進愛丁堡市政廳交流活動」，在中國歐盟建交50周年之際，以音樂為紐帶架起中歐文化交流的新橋梁。在這之後，國家大劇院管弦樂團將繼續前往英國薩弗倫沃爾登，西班牙桑坦德，德國科布倫茨、漢堡等城市，登臺歐洲多個知名藝術節和重要演出場館。國家大劇院管弦樂團2025歐洲巡演由國家大劇院戰略合作夥伴中國銀行、中國人民對外友好協會支持。巡演期間交流活動由國家大劇院藝術發展基金會和北京金融街資本運營集團有限公司公益支持。
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