河套金秋的「增收密碼」：田成方、果滿枝
2025-12-04 09:46 7,716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)
財米油鹽｜「反內卷」成熱詞，普通人如何理解它？ 羊毛出在羊身上，「價格戰」沒有贏家。 前陣子的「外賣補貼大戰」全網刷屏。低至「零元購」的補貼優惠一時讓消費者得利、商家漲單、騎手增收，但也造成了非理性消費、商家爆單、騎手不堪重負。如果任其發展，不斷攤薄的商家利潤、逐漸縮水的產品質量和配送服務，不僅將造成「穀賤傷農」的局面，還會逐漸蠶食消費者權益。 於企業而言，「內卷式」競爭常常「光賺吆喝不賺錢」，甚至導致虧本。數據顯示，2024年汽車行業利潤率降至4.3%，新能源品牌中僅有比亞迪、賽力斯、理想、零跑4家盈利，多家車企研發費用出現下滑。降價帶來的成本壓力沒有憑空消失，而是轉嫁到了供應鏈企業身上，嚴重危害產業鏈健康可持續發展。 於經濟發展整體而言，無底線的「價格戰」如同「興奮劑」，只能獲得短期刺激。利潤擠壓下，企業或許降薪裁員，更無力投入研發與人才培養。長此以往，產品和品牌競爭力終會受到「反噬」，並將動搖宏觀經濟根基與全球競爭力。 自去年底中央經濟工作會議以來，多個重磅會議都旗幟鮮明地強調要「防止『內卷式』惡性競爭」。近段時間，我國「反內卷」力度更大、措施更細：6月底，反不正當競爭法完成修訂；7月底，價格法修正草案徵求意見稿，進一步完善反不正當競爭與定價行為的規則制度；中央財經委員會第六次會議將「治理企業低價無序競爭」和「推動落後產能有序退出」列為重點任務。 部分行業已應聲而動：17家車企宣布將供應商支付帳期統一至60天內；33家建築類企業聯合發出建築行業「反內卷」倡議書；多家國內頭部光伏玻璃企業計劃集體減產30%。 不拼價格，拼價值！經濟領域「反內卷」的齒輪已開始轉動，要見實效，仍需社會各界持續發力、協同配合，才能讓齒輪轉得更順，共同打造投資有回報、企業有利潤、員工有收入、政府有稅收的多贏局面。 總策劃：孫海峰 製片人：章斐然 謝婷 監製：呂騫 策劃：申佳平 李佳 文字：方經綸 攝像：史新培 剪輯：石雪 實習生廖小榕 設計：鄭美鈺 包裝：趙晨
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