點燃技能競賽引擎 讓更多人才脫穎而出
2025-10-30 10:19 1,539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)
昆明8月8日電 (記者 韓帥南)「這次雲臺會以及臺商在雲南的考察活動，都為促進臺灣與雲南的經貿合作搭建了平臺。我們臺商也希望能通過兩岸經貿合作的加強，增進兩岸一家親的感情。」8日，臺商廖振勇接受採訪時如是說。 7日至8日，在第13屆雲臺會舉辦期間，昆明臺商產業園投資考察活動舉行。30位臺商深入位於昆明的雲南滇中新區、滬滇臨港昆明科技城、雲南昆明石林臺灣農民創業園等地考察、尋覓商機。 8月7日，臺商考察滬滇臨港昆明科技城。記者 韓帥南 攝 雲南滇中新區是國務院2015年9月批覆的第15個國家級新區，按產業分類為臨空先進位造業區、航空現代服務業區、未來交通科學城片區。在這裡，臺商細緻了解中關村電子城科技產業園、新材料產業園、生物醫藥產業園等特色園區。 滇中新區優越的空間區位讓不少臺商留下深刻印象，區內不僅有昆明長水國際機場，還連通便利的高速路網、城市骨幹路網及鐵路網。首次到訪雲南的臺商吳勝紘說，透過雲南不斷優化的交通條件，就能看到當地持續向好的發展趨勢。考察結束後，他將留在雲南拜訪客戶，繼續對雲南進行深入了解。 滬滇臨港昆明科技城是滬滇兩地共建的科技園區，分別被上海市和雲南省定位為滬滇產業協作的龍頭項目和示範項目。園區內，正在火熱建設的昆明臺灣青年創業園吸引臺商們的目光。 「我們將致力於為臺灣青年提供創業就業機遇，並為兩岸創業青年牽線搭橋。」昆明臺灣青年創業園負責人、臺商陳啟展介紹。考察現場，多位臺商迫不及待地對陳啟展進行諮詢，洽談合作。 8月8日，臺商了解中醫藥文化。記者 韓帥南 攝 在雲南昆明石林臺灣農民創業園，臺商們了解了這裡的中醫藥產業、康養度假產業等。在臺灣從事大健康行業的洪金灼重點關注了雲南醫藥大健康領域。 「雲南的氣候、資源等條件都非常利於醫藥大健康和文旅產業發展，而這些都與我從事的領域相關。」洪金灼表示，雲南的營商環境也非常吸引他，他正在對相關行業的投資進行評估。 「以前我在臺灣讀到小說《天龍八部》裡對雲南的描寫時就對這裡非常嚮往，這次活動讓我對雲南的投資環境有了更深入的了解。」廖振勇說，他希望能結合自身優勢，通過雲臺會平臺加強臺灣與雲南之間的經貿交流與合作。 第13屆雲臺會由雲南省人民政府和國務院臺灣事務辦公室主辦，吸引來自兩岸的政要、商界精英、專家學者、知名人士等450餘人(其中臺灣嘉賓300餘人)參加。(完)
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