志願服務讓新就業群體在奔波路上有依靠
2025-11-27 00:52 7,547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)
一張簡易辦公桌旁，圍攏著幾名皮膚黝黑、年齡偏大、帶著好奇與樸實笑容的村民。人群中心，穿著印有「牡丹江醫科大學」字樣護士服的護理學專業大三學生馬思璇，站在一個半身教學假人旁邊。她雙手交疊，十指緊扣，掌根壓在假人胸部中央(胸骨下半段)，一邊按壓，一邊計數。她正在教授村民心肺復甦知識。 這是日前中青報·中青網記者在黑龍江省牡丹江市海南朝鮮族鄉紅旗村看到的一幕。當天，牡丹江醫科大學暑期「三下鄉」校級示範活動暨專業化志願服務體系助力鄉村振興活動在此舉行。50多名學生、20多名教師組成的11支專業團隊參加了活動。 馬思璇是從大慶農村考出來的大學生。她說，村民的健康意識不強，需要有人科普，「我作為一名醫學生，應該把在校學到的知識和實踐結合起來」。 口腔醫學專業大二學生王邈螢主動報名參加活動。出發前，她通過查閱資料，對鄉村醫療有了初步了解。但現實中鄉村老人的口腔問題超出她的想像，「牙齒缺失，老化也比較嚴重，然後就是牙齒鬆動，咀嚼食物牙會痛」。 雖然不能當場為老人治癒口腔問題，但王邈螢覺得，引起大家對口腔的重視同樣重要。 當天上午，有一位老人給王邈螢留下深刻印象。這位老人來到義診現場，說自己的假牙已戴了十幾年，最近發現牙床總是難受。「我們很吃驚，假牙竟然能十幾年不換。老人說，他自己也知道假牙不合適，但還能用，就湊合著用了。時間長了，這會嚴重損害牙床。」 呼吸內科專業研二學生于靖雯告訴中青報·中青網記者，自己曾是一名先天性心臟病患者，「小時候受到過歧視，也得到過很多人的幫助，我現在就想為社會做點什麼」。 于靖雯帶去了一些先天性心臟病科普手冊。這本手冊由牡丹江醫科大學學生編寫，並經教師審核。手冊以漫畫形式進行科普，通俗易懂，「我們希望大家不要對先心病存在誤解」。 當天的活動讓這群大學生開始思考鄉村醫療痛點和當好一名鄉村醫生需要的品質。 醫學影像學專業大一學生汝瓊一覺得耐心很重要，「我參加這樣的活動不多，剛開始說話想都不想就說專業詞彙，村民聽不懂。這是我必須改正的地方」。 馬思璇也有同感：「村民聽不懂會反覆問，醫生這份工作要求我們必須耐心，用他們能聽懂的話，把問題說清楚。」 于靖雯在臨床見習中接觸過一些病人。她覺得，「村民看不見自己的病，然後把小病拖成大病。或者有點不舒服就吃消炎藥，我擔心會導致抗生素濫用。鄉村醫生得有責任心」。 牡丹江醫科大學團委書記王新表示，學校結合專業特色，已連續十餘年鼓勵大學生到農村一線，為老百姓提供醫療服務。「這是我們『為農村辦學，為基層服務』理念的具體體現，更是校團委實踐育人的品牌活動和助力鄉村振興的工作探索。」 中青報·中青網記者 楊雷來源：中國青年報
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