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2025-11-26 17:04 7,367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)
珠海8月10日電 (記者 鄧媛雯)2025年廣東省青少年網球錦標賽暨第十五屆全國運動會(以下簡稱：十五運會)網球測試賽10日在橫琴國際網球中心開賽。來自全省19個地市、23支代表隊的合共584名青少年網球精英齊聚橫琴，將在為期8天的比賽中角逐25個項目的冠軍。 廣東省19個地市、23支代表隊的合共584名青少年網球精英齊聚橫琴。橫琴粵澳深度合作區民生事務局 供圖 本次賽事由廣東省體育局、橫琴粵澳深度合作區執行委員會主辦，橫琴粵澳深度合作區(以下簡稱：合作區)民生事務局承辦。 作為粵港澳三地聯合舉辦的重要綜合性體育盛會，十五運會將於今年11月9日至21日在廣東、香港、澳門三地舉行。作為十五運會賽事承辦地之一，合作區將承辦競技體育組網球項目賽事，比賽場館就在測試賽場地橫琴國際網球中心。 合作區民生事務局局長、十五運會網球競委會綜合協調處處長馮方丹表示，本次測試賽不僅是省內最高水平的青少年網球較量，更是十五運會網球項目賽事組織運營的全面「預演」。 據介紹，合作區通過此次賽事一方面旨在推動粵港澳三地青少年體育人才共育、技術互鑑，為灣區體育融合發展注入新動能。另一方面嚴格對標正賽標準，將對場地設施、競賽組織、安保醫療、志願服務等重點環節進行測試，希望發現問題、優化流程，為後續正賽積累標準化、可複製的辦賽經驗。 開賽首日，各組別比賽有序展開。橫琴粵澳深度合作區民生事務局 供圖 本次測試賽從8月10日開始，至8月17日結束，參賽運動員年齡段在11歲至18歲之間，按年齡分為甲乙丙丁四個組別，其中男子賽和女子賽分別設有單打、雙打和團體項目。 開賽首日，現場氣氛熱烈，各組別比賽有序展開。賽場上，選手們揮汗如雨，展現出高水平的競技狀態與頑強拼搏的體育精神。不少參賽選手與教練表示，場館設施一流，比賽氛圍濃厚，測試賽的實戰體驗讓他們對即將到來的十五運會充滿期待。(完)
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