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)
半月談記者在河南某縣調研時,發現一件怪事:民政部早在2017年叫停的「村章鄉管」,竟在當地出現新變種「鐵箱鎖章」。一些鄉鎮竟把下轄全部村委會的公章鎖進鐵箱,村民蓋章,需先經層層審批,再找鄉鎮幹部拿鑰匙開鎖。有村幹部吐槽:「鄉鎮政府把村章鎖起來,那麼縣政府是不是也能把鎮政府的章鎖起來?」受訪基層幹部、村民表示,此舉是以管制代替治理,用「蠻」辦法解決基層治理難題,不僅違背村民委員會組織法的精神,也不方便群眾生產生活。 村章就在眼前,卻蓋不成 在當地一村便民服務中心,半月談記者遇到一位來此辦理養老金手續的村民閃大爺,他要蓋村委會公章。按照當地規定,他費盡周折找街(片區)會計、街長籤字後,返回便民服務中心已是17時36分,卻被告知已到下班時間,儘管章就在眼前,卻蓋不成,要等到第二天。 一問才知,村委會公章被鎮政府鎖進了鐵箱,上了兩把鎖,一把鑰匙在村裡,另一把鑰匙由鄉鎮幹部保管。記者看到,所謂的鐵箱就在便民服務中心的柜子上放著,想打開,並不容易,需找鄉鎮包村幹部拿鑰匙,而此時鄉鎮包村幹部已下班。 眼見村章蓋不上,閃大爺唉聲嘆氣,直呼「太麻煩了」。採訪中,有村民向半月談記者吐槽,之前村章放在鄉鎮,實行「村章鄉管」,蓋章麻煩,去年9月,鄉鎮把村章還回來了,卻鎖進了鐵箱,蓋章依然麻煩。 村民委員會印章,是村級公共權力的象徵,在辦理村公共事務和公益事業方面具有重要作用,在村民生產生活中辦理參軍、外出務工證明等手續時必須使用。村民委員會組織法規定:「鄉、民族鄉、鎮的人民政府對村民委員會的工作給予指導、支持和幫助,但是不得幹預依法屬於村民自治範圍內的事項。」根據《國務院辦公廳轉發民政部公安部關於規範村民委員會印章制發使用和管理工作意見的通知》,村級公章應由村裡專人保管,便於村民自治和群眾辦事。 早在2017年2月,民政部相關部門負責人在新聞發布會上表示,村民委員會印章由指定的符合條件的村民保管,這既是村民自治的具體事務,也是全面依法治國的直接體現。無論出於什麼初衷或者目的,把村公章收歸鄉鎮政府,實行「村章鄉管」,違背了相關法律法規精神,也不方便群眾生產生活,必須堅決予以糾正,「給幹部以信任,還百姓以方便」。 「上邊一直給我們找麻煩」 在當地另一個村,半月談記者見到值班的村監委會王主任,攀談中了解到,該村的村委會公章被鎖進了街道辦統一發放的黑色鐵箱,鐵箱固定在便民服務中心的文件櫃裡,鑰匙由街道辦包村幹部掌管。 當問及村裡辦事蓋章怎麼辦?王主任說,全街道都是這樣,不是針對某個村,先由分管村幹部或村支書在用章審批單上簽字,再找鄉鎮包村幹部拿鑰匙開鎖、蓋章。由於蓋章事項較多,包村幹部一周至少來個兩三次。他介紹,原來村章在鄉鎮,去年還回村裡,有時感覺還沒「村章鄉管」時方便,「從便民服務的角度講,村章歸村裡管比較快捷,便民服務就是要快,是不是?」 半月談記者又隨機來到另一個村,村委會公章同樣被鎖在鐵箱裡,不同的是,鐵箱沒有固定,上了兩把鎖,一把鎖的鑰匙由村幹部保管,另一把鑰匙由鄉鎮包村幹部保管。該村黨支部書記介紹,有時包村幹部到村裡開鎖,有時村幹部提著鐵箱去鄉鎮開鎖。 採訪中,一位村支書吐槽,「我們怕麻煩,上邊一直給我們找麻煩」,並反問,以後鎮裡的章是不是由縣裡鎖住? 針對把村章鎖進鐵箱的做法,這個縣的縣委社會工作部表示:「鑰匙由村幹部與包村鄉幹部分別保管,導致群眾蓋章需鄉幹部在場,不利於村委充分行使自治權。」 以管制代替治理,根子是官僚主義 對於鐵箱鎖章亂象,當地部分鄉鎮幹部的解釋是,公章放在村裡後,怕村幹部蓋人情章、黑屋章,因此想到用這種方式加強用章監管。但受訪群眾、基層幹部表示,時至今日,個別地方政府在處理基層治理難題時,仍然採取「鐵箱鎖章」這樣簡單粗暴的做法,不可思議,根子是漠視基層群眾訴求,是懶政,是官僚主義作祟。 為了規範村章管理,當地縣委社會工作部於2024年9月專門出臺內部文件,強調了村章在保管、審批、存放、追責等方面的規定。遺憾的是,上級文件未能真正規範村章管理。 「這個事肯定是違法的,不符合文件要求,一定要整改。」當地縣委社會工作部負責人說。但問及鐵箱鎖村章亂象,該部門是否掌握情況,或者是否進行過調查時,他均回復不清楚。 半月談記者了解到,當前組織、紀檢、社會工作部、屬地鄉鎮等從人員選配、紀律檢查、制度建設、村級帳戶、合同審查等多方面對村幹部群體進行監管,再加上村監委會和村民監督,對村幹部的監督已覆蓋多層。在換屆選舉等節點,上級黨委政府還會從選人、管錢兩方面加強把關,選人用人、三資管理、監督巡查等各項制度也比較規範,村幹部違規操作空間已比較小。 半月談記者於近期接到當地縣委社會工作部反饋,當地紀委聯合社會工作部召開鄉鎮黨政主要負責人會議,責令存在「雙鎖」管控的村在24小時內拆除鐵箱,將鑰匙全部交還村委會。 半月談記者:孫清清 韓朝陽 來源:半月談微信公眾號
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