從動起來到用起來 工業機器人提速上崗
2025-11-01 00:40 5,586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)
海口8月8日電 (記者 王子謙)即將迎來全島封關的海南自貿港，持續打造國際化一流營商環境。海南省營商環境建設廳二級巡視員廖羅喜8日在海口表示，海南正圍繞外商投資、外籍人士辦事高頻服務事項，提升涉外政務服務水平，優化高效便利的外商投資政務服務環境。 海南省新聞辦公室8日舉辦發布會，解讀新近實施的《海南自由貿易港外商投資條例》(簡稱《條例》)。廖羅喜介紹，海南省多個部門正圍繞《條例》進行創新探索，提升外商投資政務服務環境。 一是集成涉外服務線上一站式辦理。打造統一對外服務和宣介的海南自貿港國際服務門戶，預計9月初在PC端和移動端同步上線。門戶網站涵蓋商務投資、求職就業、旅遊休閒、消費購物等多類涉外服務需求，內容系統、精準、服務性強。其中「在線辦事」欄目提供入境通關、體檢和疫苗接種預約、停居留、來瓊工作、境外人才認定、外資企業設立與經營、外資項目備案等8大類共計30項高頻服務事項，為外籍人士和外資企業提供便利化服務。 二是提升涉外服務線下辦理便利化水平。編制外籍人士在瓊服務手冊，為外籍人士在瓊工作、生活、旅遊、投資、留學、免稅購物等提供服務。海口、三亞等地在政務大廳設立國際服務專區，組建專業外語服務團隊，為外國人工作許可、居留證籤發、企業開辦等方面提供諮詢、引導等服務。持續提升行動支付便利程度，在目前已經開通境外銀行卡受理的交通樞紐、景區、住宿、餐飲等重點場景的基礎上，進一步優化機場、動車站支付服務環境。 三是暢通政企溝通渠道，及時回應企業訴求。依託海南自貿港「藍海」營商對話會等政企溝通平臺，暢通政府與外商投資企業溝通交流渠道。此外，海南還將進一步優化12345熱線國際服務專席，方便外資企業和外籍人員諮詢、投訴、建議能夠得到快速響應和及時處置。 廖羅喜表示，除上述措施外，海南還將聚焦投資準入、資金支持、產業扶持、稅收優惠等外資企業普遍關注的自貿港核心政策，形成「政策工具箱」和「政策服務包」，方便外資企業和境外人士用戶直接通過國際服務門戶進行在線辦事。進一步暢通完善政企溝通機制，形成常態化政府與外商投資企業的面對面溝通交流機制，完善企業訴求閉環管理。(完)
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