安徽基礎物種資料庫累計錄入調查數據超8萬條
2025-10-31 13:24 3,287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)
瀋陽8月9日電 (記者 趙桂華)瀋陽微控飛輪技術股份有限公司磁懸浮應用產業基地落成暨項目合作籤約儀式，8月9日在中德(瀋陽)高端裝備製造產業園舉行。 瀋陽微控飛輪技術股份有限公司磁懸浮應用產業基地落成暨項目合作籤約儀式。鐵西區委宣傳部供圖 業內人士表示，作為遼寧省新能源產業升級的標誌性工程，該基地的建成投產不僅意味著微控飛輪在磁懸浮技術產業化領域邁出關鍵一步，也在中德產業園建園十周年之際，為瀋陽鐵西加速發展新質生產力注入新動能，為瀋陽打造「千億儲能之都」增添強勁引擎。 在新能源產業競速賽中，核心技術是決勝關鍵。成立於2018年的瀋陽微控飛輪技術股份有限公司，以「專精特新」之力跑出創新加速度。作為國家高新技術企業、遼寧省首家製造業獨角獸企業，公司手握百餘項國際國內專利，參與制定我國飛輪儲能技術標準，構建起全球領先的磁軸承、飛輪儲能及高速動力機械技術體系，以硬核技術打破國外壟斷，在電網調頻、算力中心等領域市場佔有率穩居全球前列，2024年入選「中國新質生產力企業50強」。 項目籤約儀式。鐵西區委宣傳部供圖 此次落成的磁懸浮應用產業基地，是企業技術轉化的「超級工場」。項目總投資20億元，分兩期建設，其中一期工程投資4億元，佔地86.5畝，建成6.5萬平方米智能化生產基地及研發中心，達產後將形成年產11000臺飛輪儲能設備的規模，預計年產值達50億元。 基地以「全球燈塔工廠」為目標，實現「設備自動化—管理數位化—決策智能化」三級躍遷，其全流程智能產線不僅是高端裝備製造的標杆，更讓瀋陽鐵西在新能源技術賽道上牢牢掌握「話語權」，為實現國家「雙碳」戰略目標和智能製造發展提供技術支撐。 儀式上，瀋陽微控飛輪技術股份有限公司與惠州億緯鋰能股份有限公司、施耐德電氣(中國)有限公司、李培根院士工作站等企業和科研單位籤署了合作協議。「施耐德電氣與瀋陽微控飛輪的合作是雙向賦能。」施耐德電氣(中國)有限公司高級副總裁熊宜表示，未來合作將聚焦雙碳技術融合、場景化深度開發及標準共建，不斷完善零碳能源生態、加速技術規模化落地，引領新型電力系統轉型。 單個項目的落子，激活的是整個產業棋局。瀋陽微控飛輪技術股份有限公司常務副總經理王宜凡表示，基地的落成在為遼寧新能源產業擴張提供直接產能支撐的同時，也將吸引先進技術與研發力量、專業人才的聚集。「作為鏈主企業，我們將從技術、市場和產業生態構建三方面發力，帶動上下遊產業鏈協同發展，助力遼寧千億級新能源產業集群成型與持續發展。」 鐵西區(經開區、中德園)相關負責人表示，依託瀋陽市「千億儲能之都」「北方氫都」專項規劃賦予的「雙核」地位，鐵西區正以重點項目為支點，撬動新能源產業集群崛起。頭部企業星羅棋布，在儲能、氫能、風能、核能等領域形成「多點開花」的產業矩陣，成為東北綠色轉型的「領跑者」。(完)
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