時間已定！8月27日零時起，美國將對印度徵50%關稅
2025-10-25 03:35 8,716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)
近日，記者隨「治水興水看新疆」採訪團走進博爾塔拉蒙古自治州、伊犁哈薩克自治州、阿克蘇地區，探訪水資源保護與利用的生動實踐。從水產養殖到生態旅遊，從特色農業到重大水利工程，一條主線貫穿其中——以水為脈，推動產業興旺，助力地區發展。 在這片廣袤的土地上，水是自然的饋贈，是發展的源泉。治水與興水的腳步相輔相成，依水而興的產業日益多元，生態之美與產業之富相得益彰，推動新疆在綠色發展道路上不斷前行。 稻香蝦肥繪就豐景 新疆察布查爾錫伯自治縣坎鄉庫勒特克其村的特色水產養殖基地內，一片片養殖池塘星羅棋布，幾位村民站在漂於水面的泡沫板上，正在收網撈蝦。另一側池塘，無人機在低空「呼嘯而過」，機身下方飼料被均勻播撒，在波光粼粼的水面上蕩開漣漪。 庫勒特克其村目前共有36個特色水產養殖池塘，養殖面積360畝，螃蟹、南美白對蝦、羅氏沼蝦、小龍蝦、淡水澳龍等水產品均在此養殖。「今年這裡投放了南美白對蝦苗1000萬尾，羅氏沼蝦苗200萬尾，螃蟹苗20噸左右。」伊犁悅然生態農業有限公司負責人管小平介紹，「南美白對蝦已經上市了，畝產差不多400公斤，預計今年年收入能超過300萬元。」 村民葉爾波力·扎克爾早上剛將240多斤的南美白對蝦送到伊寧縣售賣，他切實感受到了蝦蟹養殖給生活帶來的改變。「我們以前見都沒見過這些蝦和蟹，要麼就只是種地，要麼出去打工，現在學了養殖技術，在家門口就業了，收入也不錯。」葉爾波力·扎克爾笑道。 庫勒特克其村駐村工作隊第一書記阿依努爾·艾麥提江見證了村裡因水產養殖而發生的變化。「我們村目前有19位村民在養殖基地務工，村委會和駐村工作隊也積極為村民牽線搭橋，組織專業培訓，幫助他們學習養殖技術、提升自身本領。」她介紹，現在農戶既能獲得土地流轉收入，又能在養殖基地務工，真正把水資源優勢轉化成了可持續的產業收入。 如果說庫勒特克其村在田裡養蝦蟹讓村民們端上「產業碗」吃上「技術飯」，那麼，納達齊牛錄鄉則用同樣被伊犁河水滋潤的稻田繪出了另一番畫卷。 在察布查爾錫伯自治縣納達齊牛錄鄉「稻光謠」稻田畫景區的觀景棧道上俯瞰，黑、紫、紅、白等彩稻組成了一幅巨大的畫作——擬人化的蝦和蟹在稻浪之間攜手共舞，下方有「天山腳下 稻聲愛你」的字樣，線條流暢、色彩鮮明、栩栩如生。 「我們2015年開始做稻田畫，彩稻是從廣東、東北等地引進的品種，由專業團隊設計圖案，再由農戶精細栽種。」「稻光謠」稻田畫景區負責人高楓說，為保證不同顏色的彩稻健康生長，稻田畫所用的水稻需要被精準灌溉。 稻田畫讓一塊普通的農田成了熱門景區。盛夏時節，遊客慕名而來，觀景臺上人頭攢動，農田裡遊人穿梭拍照。高楓介紹：「去年景區接待遊客超過10萬人次，還帶動周邊餐飲、民宿、土特產銷售等多環節增收。」 水是蝦蟹的生命線，也是稻田畫的色彩源。良好的水利條件讓這些產業敢於創新、持續壯大，伊犁河的水流描繪出一幅幅「以水興業」的發展圖景。 清波碧岸迎四方客 盛夏時節，賽裡木湖風光正好。湖水清澈如鏡，湛藍的天幕倒映其中，偶有雲影掠過，宛若潑墨畫卷。遊客們或是在湖邊拍照打卡，或是席地而坐，沉醉於這片美麗而靜謐的天地。 「我們是第一次來賽裡木湖，被驚豔到了，湖水真的是像寶石一樣的顏色！」來自西安的遊客王卉感嘆道。她和家人沿湖遊覽，時而駐足拍照，時而掬水嬉戲。 近年來，隨著生態環境持續向好，素有「高山明珠」之稱的賽裡木湖已成為新疆最受歡迎的旅遊目的地之一。然而，這一切來之不易。賽裡木湖地處北天山山脈西段，海拔2073米，是新疆海拔最高、面積最大的高山冷水湖，因地處封閉湖盆，自我修復能力弱，曾長期受水土流失、生態退化之困。 2013年起，當地啟動「拋石固岸」工程，累計完成生態護岸35公裡，一塊塊花崗巖石築起生態防線。「潮汐作用對湖岸衝刷非常嚴重，『拋石固岸』工程緩解了湖水侵蝕帶來的岸線破壞。」賽裡木湖風景名勝區管委會工程師阿布都瓦力·阿布力孜介紹。 目前，湖區已累計投入生態保護資金7.23億元，實施45項環境整治工程，生態治理逐步系統化、常態化。監測顯示，近10年來，賽裡木湖年均淨入湖水量0.16億立方米，水量穩中有升；水質從過去的Ⅲ類標準提升至Ⅱ類標準。「現在部分水域透明度能夠達到16米，水中的石頭和小動物都能看得清清楚楚。」阿布都瓦力·阿布力孜說：「我們在不斷推進水質動態監測和高標準治理，希望有朝一日，賽裡木湖水質能達到Ⅰ類標準。」 生態環境的改善也帶來了生物多樣性的回歸，如今的賽裡木湖有浮遊植物65種、浮遊動物19種、底棲動物7種。湖中魚兒遊弋，湖面水鳥翔集，人與自然和諧共生成的畫面組成一道動人的風景線。隨著生態旅遊升溫，像賽裡木湖這樣的「綠水青山」正在轉化為帶動就業、促產增收的「金山銀山」。 大壩巍立蓄水興疆 巍巍天山腳下，庫瑪拉克河奔流不息。在阿克蘇地區溫宿縣與烏什縣交界處，一座「巨龍」——大石峽水利樞紐橫臥河谷。作為國務院172項重大水利項目之一和水利部首批PPP試點工程，該樞紐工程的意義不只在於「治水」，它還將為南疆產業發展提供重要支持。 「工程最大壩高247米，創造了混凝土面板砂礫石壩的世界最高紀錄，並且大壩提前8個月完成了封頂，9月底就會下閘蓄水，比預計提前了1個月。」中國能建葛洲壩集團大石峽項目公司副總工程師王峰斌介紹。 大石峽水利樞紐工程總庫容達11.7億立方米，2026年全面完工後，將向塔裡木河生態輸水34.2億立方米，不僅能有效緩解灌區農田春秋灌缺水問題，減輕洪澇災害，還能改善流域生態環境。 大石峽水利樞紐猶如一座穩固的「水塔」，將為農業提供可靠灌溉水源的同時，也為區域清潔能源供應注入新動力。中國能建葛洲壩集團大石峽項目公司總工程師張存榮告訴記者：「項目電站裝機容量75萬千瓦，預計年發電量18.93億千瓦時，能夠提供有力的電力保障。」在張存榮看來，該工程的建設能讓水的綜合效益最大化，形成生態效益、經濟效益與社會效益的共贏格局。 該工程地處地震多發區，冬季氣溫能降至零下十幾攝氏度，特殊的地理和氣候條件，使這項工程的建設難度可想而知。談及工程建設過程中的難點，中國能建葛洲壩集團大石峽項目公司機電物資部副部長廖曉華說：「這裡晝夜溫差大，給混凝土養護和澆築帶來較大挑戰，我們持續開展技術攻關，採用創新工藝，確保大壩的安全與耐久性。」 從藍圖到現實，從治水到興業，從「蓄住水」到「用活水」，大石峽水利樞紐工程正加速兌現著它的承諾。待到工程全面竣工，奔騰的庫瑪拉克河將被科學調度，涓涓碧水將潤澤這片土地，讓「以水興業」的願景在天山南麓落地生花。
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