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2025-11-17 05:07 3,496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)
石家莊8月10日電 題：從白求恩到柯棣華：醫者仁心鑄就友誼豐碑 作者 趙丹媚 牛琳 邢璐 一隻來自加拿大的藥箱，靜靜陳列在華北軍區烈士陵園內的白求恩·印度援華醫療隊紀念館中。吉林大學護理學院的11名師生專程從學校來到這裡，只為紀念藥箱的主人、長眠於此的國際友人亨利·諾爾曼·白求恩。 吉林大學護理學院前身是1939年由白求恩創建的晉察冀軍區衛生學校。吉林大學護理學院學生工作辦公室主任劉宇飛說：「我們幾乎每年都會帶學生來河北尋訪白求恩的足跡，還常去他工作過的農村開展支教、社會調研等活動，用我們自己的方式緬懷先烈。」看著紀念館裡的醫學器械和泛黃的紙頁，「仿佛還能感受到他指尖的溫度，這種直觀的觸動，是課堂上難以複製的。」 8月7日，白求恩·印度援華醫療隊紀念館中所建的印度援華醫療隊雕塑。 趙丹媚 攝 「在晉察冀軍區，白求恩曾一周檢查520餘名傷員，一月內完成147臺手術。」華北軍區烈士陵園宣傳教育科副科長趙芳婷正向參觀者講述白求恩的故事。搶救傷員、研發醫療器械、創辦「模範醫院」……在中國的日子，白求恩爭分奪秒。1939年11月，他在手術中感染，醫治無效病逝於河北唐縣。1953年，白求恩的靈柩從唐縣遷葬至華北軍區烈士陵園。 1938年9月，柯棣華隨印度援華醫療隊來到中國，為表援華抗日決心，5位成員均取了帶「華」字的中文名——愛德華、柯棣華、卓克華、木克華和巴蘇華。白求恩的事跡傳向世界同時，也打動了印度醫生柯棣華。 「白求恩逝世後，柯棣華來到晉察冀軍區，他曾站在白求恩墓前說『要像白求恩那樣上前線去工作』。」趙芳婷稱，此後，白求恩和柯棣華的「生命軌跡」在華北戰場交疊：白求恩創辦的醫院成為柯棣華戰鬥的陣地，白求恩留下的醫療箱繼續在柯棣華手中救治傷員。1941年1月，柯棣華擔任白求恩國際和平醫院首任院長，繼續白求恩未竟的事業。 7月23日，中國工合國際委員會主席柯馬凱接受記者專訪。 記者 韓冰 攝 「白求恩和柯棣華體現的是國際主義、人道主義的大愛，這也是一批批國際友人來支持中國抗戰的初衷。」中國工合國際委員會主席柯馬凱(Michael Crook)接受採訪時說，如約翰·拉貝、伊斯雷爾·愛潑斯坦、路易·艾黎……世界反法西斯戰爭期間，許多國際主義和人道主義勇士同中國人民並肩作戰，在血與火、生與死的考驗中結下了深厚友誼。 「包括我的父母也在抗戰中來華，這些人的故事不勝枚舉，他們與中國的情誼，為中國革命所作的努力，我深受感動。」柯馬凱說，白求恩、柯棣華的故事早已融入人們共同的記憶。以他們名字命名的醫學院校、協會組織、紀念館等，共同構建起跨越國界的精神坐標。 這份記憶也正點亮更多「心燈」。 在異國他鄉，第16批援尼泊爾中國醫療隊隊員、河北大學附屬醫院胃腸外科主任醫師張濤清晰記著兒時讀過的《紀念白求恩》一文。他說，「毫不利己、專門利人」這八個字，也是激勵他參加援外醫療隊的動力之一。據了解，自1999年河北向尼泊爾派遣首批援外醫療隊以來，中國醫生的身影至今從未離開。 回首近一年的援外經歷，這位醫生在日記中寫道：「手術臺上那盞不熄的無影燈，映照的不僅是精密刀鋒祛除病痛，更是一份跨越山河的生命承諾——在人類共同的疾苦面前，中國醫者從未吝惜自己的體溫。」(完)
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