探訪機器人運動會現場：和機器人賽了個跑，贏了
2025-11-27 20:01 4,812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)
北京8月8日電 (記者 應妮)第三屆「國話杯」劇本朗讀大會在中國國家話劇院開幕。此次大會由中國國家話劇院與中國文化管理協會聯合主辦，以「融·文化新篇誦·時代和聲」為主題，聯動全國多省市展區，覆蓋全年齡段語言藝術愛好者，通過語言藝術創新傳承中華優秀傳統文化，打造全民參與的戲劇盛宴。 第三屆「國話杯」劇本朗讀大會啟動現場。 主辦方供圖 大會為期7天，來自全國的1300餘名參與者攜近千部優秀作品集中亮相。作品題材豐富，有經典題材、現代主題，涵蓋紅色文化、傳統文化等，體裁類型有臺詞、詩歌、散文、配音，創新與特色形式有原創與改編作品、跨藝術形式融合等，多元化集中展示中國語言藝術的博大精深及戲劇的魅力。主辦方邀請了來自中國國家話劇院、中國傳媒大學等專業院團和院校的22名專家組成評委團，為參演者、主創者的作品進行點評。同時，「國話杯」大師課還邀請到中國國家話劇院一級演員師悅玲、孫淳、劉威、王衛國等表演藝術家為參演者提供專業課程培訓和輔導。 中國國家話劇院一級演員、中國戲劇梅花獎獲得者楊青在開幕式上坦言，數十年舞臺生涯讓她深知，賦予臺詞真摯情感與深刻理解，它便能穿透時空——這正是語言藝術的魅力，也是「講好中國話，演好中國戲」的根基。許多年輕演員在揣摩臺詞中「觸摸」角色靈魂，體會文字背後的文化厚度與人性光輝，這一過程即「融」——將生命體驗融入角色、文本、文化長河；而「誦」則是將融匯的感悟精準傳遞，匯入時代和聲。 中國文化管理協會副主席兼演藝工作委員會會長宋官林則欣喜於本屆大會匯聚了從中小學生到青年教師、演員等不同年齡段的參與者。他指出，戲劇的薪火正因大家的熱愛而生生不息。 據悉，大會將同步線上全程直播，讓更多人共享這場戲劇文化盛宴。活動將持續至8月14日。(完)
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