總臺記者探訪丨美高關稅致巴西海鮮出口重鎮企業停擺 漁民收入銳減
2025-11-21 03:31 9,835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)
深圳8月8日電 (索有為 承瀟龍)《色譜匯流：兩岸青年壁畫實驗場》群展8日在深圳燕晗高地藝術空間開幕，系統呈現12位海峽兩岸藝術家的逾80餘件作品，涵蓋壁畫手稿、架上繪畫及數字藝術媒介等。 該展覽也拉開了第一屆深圳壁畫藝術沙龍的序幕。第一屆深圳壁畫藝術沙龍是海峽兩岸青年潮流文化交流系列活動之一，由壁畫藝術家黃立煒擔任創辦人及藝術總監。 沙龍依託華僑城創意文化園作為藝術介入的載體和應用場景，邀請來自海峽兩岸的青年新銳藝術家共同參與和對話交流，通過聯合駐地創作和藝術聯展兩大板塊，探索兩岸文化融合以及公共藝術賦能城市文化升級的新路徑。 8月8日，《色譜匯流：兩岸青年壁畫實驗場》群展在深圳開幕，圖為藝術家在壁畫前留影。 彭程 攝 深圳華僑城創意文化園運營方表示，深圳為兩岸藝術家提供了融合傳統與當代的文化實驗場，並通過民生化、在地化的載體持續激活兩岸共同文化記憶。 黃立煒表示，深圳是大陸街頭壁畫藝術發展最早、最前沿及最具活力的城市，壁畫藝術沙龍打破了傳統美術館邊界，將工業建築轉化為都市藝術，「兩岸藝術家以噴漆為共同語言，在碰撞中形成跨越地域的視覺對話」。 據了解，自7月27日起，來自大陸的黃立煒、吳偉昊、劉偉雄、馬辰立，與來自臺灣的蔡嘉鰲、何彥霖、潘彥光等，以「城市與自然共生」為主題，在華僑城創意文化園內7個公共戶外牆面區域進行聯合創作，通過水墨、波普、抽象等藝術元素，實現從創作實踐到文化記憶的深度交流和融合。(完)
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