大與小、冷與熱、內與外——蜀地交匯處 世運同心橋
2025-12-05 20:41 9,216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14日電 當地時間14日，在沙烏地阿拉伯吉達進行的2025國際籃聯男籃亞洲杯四分之一決賽中，中國隊以79:71擊敗韓國隊，時隔10年再次晉級四強。 中國男籃在小組賽以全勝戰績直接晉級八強。與上屆冠亞軍——澳大利亞隊和黎巴嫩隊同處一組的韓國隊，依靠快速攻防和三分投射成功突圍，並在八強資格賽中輕取關島隊。此役，兩隊的「三分線爭奪」成為最大看點。 雙方從開場便著重外線防守，兩隊得分主要來自內線突破。隨後，中國隊輪換陣容，被韓國隊抓住移速減緩的時機，多次在內線打出精妙配合。首節末段，程帥澎耐心傳導助攻趙嘉義得分，廖三寧完成防守反擊，中國隊在結束時以25:24暫時領先。 次節比賽，雙方延續高強度防守，朱俊龍和王俊傑命中三分為中國隊穩住局勢，但由於前場籃板保護不力，被韓國隊屢屢抓住二次進攻縮小分差。其後，韓國隊防守強度下降，中國隊趁機加強攻勢，以46:35結束上半場較量。 易邊再戰，取得5:0開局的中國隊陷入犯規泥潭，給了對手不少罰球得分的機會。危急時刻，胡金秋和王俊傑得分穩住局面，幫助中國隊以64:55保持領先進入末節決戰。 第四節比賽，韓國隊率先抓住中國隊內線空當迫近比分，胡金秋在內線為中國隊頑強守住優勢。距離比賽結束還有31秒時，廖三寧命中長兩分為球隊鎖定勝局。最終，中國隊以79:71戰勝韓國隊挺進四強，半決賽對手將是紐西蘭隊和黎巴嫩隊之間的勝者。 數據方面，胡金秋砍下23分11籃板的「兩雙」數據，小將王俊傑貢獻21分8籃板。(完)
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