賞「尋光之夜」、逛「明式市集」，上海書展期間，徐家匯書院好戲連臺
2025-10-24 16:46 6,718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)
成都世運會昨天賽程過半，中國隊在當天舉行的水上項目中再添3枚金牌。截至目前，中國代表隊以14金，4銀，2銅的成績暫居獎牌榜首位。 在競賽組織專場新聞發布會上，成都世運會執委會表示，目前賽事運行基本平穩。截至昨天，世運會34個大項60個分項中，已有26個分項完賽，11個分項正在進行中。今天開始，美式橄欖球、自由搏擊、無人機等18個大項的23個分項將陸續開賽。 談到美式橄欖球、自由搏擊，包括作為潮流運動項目的無人機競速，這些項目到底怎麼玩、怎麼比？相對於籃球、足球來說，恐怕很多人對這些項目並不熟悉。而世運會正是這些小眾項目的大舞臺。藉助世運會契機，小眾項目也正在日益走進大眾視野。 11日，成都世運會賽程過半，而在關注體育競技的同時，一些大家原本不太熟悉的世運項目，也開始走進街頭巷尾，融入了市民生活。在國際奧委會新聞委員會委員周杰看來，成都世運會，可能會成為小眾運動破圈的一個窗口。 周杰：世運會它給了很多平時很少被媒體關注的項目一次集中亮相的機會，這個時候我們看的可能不僅僅就是一個競賽，它是一個小眾項目展演的大舞臺，小眾項目的一次文化的傳播。通過世運會這些小眾項目讓更多人看見嘗試，甚至可能會去喜歡從事這些小眾項目。 事實上，世運會作為重點聚焦非奧項目的全球頂級賽事，一直以來都在推動著小眾項目走進大眾視野。羽毛球、跆拳道、山地自行車這些項目，也是通過世運會獲得了足夠的關注與熱度，才得以登上奧運會賽場。 今天上午(12日)即將出戰世運會荷球混合團體賽第7名爭奪戰的中國荷球隊隊長趙靜說，荷球這個項目追求的是團隊合作，對青少年身心發展都是非常有好處的，也適合以家庭的形式開展。 據《2023―2024年版中國運動康復產業白皮書》顯示，全國約4.3億有長期運動習慣的人群。不過相較於校園、街頭常見的籃球、足球，一些運動在日常生活中相對少見，也就失去了一大批自然受眾。對此，周杰提醒，小眾運動對於構建健康的體育生態有著不可忽視的價值。 周杰：小眾不一定意味著它是冷門或者是沒有價值，健康的森林它不能是只有大樹，灌木、小草、藤本植物等等各有各的角色。體育的世界也是一樣的，舉例來說，比如像龍舟、冰壺、橄欖球7人制等等，它是特定文化或者地理一個區域裡面的，它是生根的，它能夠支撐一個地方的體育氛圍，也能為大眾項目輸送人才。 事實上小眾運動的發展也正在我們的身邊悄然加速。以成都為例，2022年腰旗橄欖球的風颳到了成都，3年下來，成都已有超過20家橄欖球俱樂部，常年參與的市民接近萬人。而就在今年，成都溫江區的魯家灘潮玩運動公園搖身一變成了亞洲最大的板式網球公園，也成了市民運動休閒的新去處。不過周杰也建議，小眾運動走進大眾視野，行穩才能致遠。 周杰：規則一定要簡單，一下子就能玩得上看得懂，入門的成本不要太高，器材裝備不要太貴，也不要太複雜，也需要搞一些體驗活動，慢慢地吸引人去參與，吸引更多人去關注。 龍舟起源於中國，有著數千年歷史，此前曾作為表演(展示)項目登上世運會及東京奧運會。本次成都世運會中，龍舟首次成為正賽項目。 世運會這兩天還在成都如火如荼地進行。其中，龍舟比賽決出了8人座、10人座 公開組200米、500米、2000米追逐賽金牌。很多人都沒有想到，中國龍舟隊竟然沒拿到冠軍，而拿到金牌的不只有泰國、印尼這樣的東南亞隊伍，還有烏克蘭這樣的歐洲隊。事實上，全世界玩兒龍舟的國家很多，不完全統計有80多個。幾個月前，國際龍聯組織的世界錦標賽現場5000多人，光入場式就進行了幾個小時。 很多人可能會問，既然中國的龍舟已經成為世界的龍舟，那龍舟想要進入奧運會的比賽序列難度在哪兒呢？ 難在競技性的定型以及與奧運文化的接軌。 第一個難度，就是人數。這次世運會上的龍舟比賽有8人和10人兩種船型，10人座是傳統龍舟，8人座是競技龍舟。10人座其實是10名槳手，加一名鼓手和一名舵手，12人在艇上，日常的民俗比賽中看到的比較多的。還有8人座龍舟，這個是國際劃聯，針對把龍舟這個項目推進奧運會，單獨和中國皮划艇協會聯合打造和設計的，在東京奧運會、巴黎奧運會作為展示項目的龍舟就是8人競技龍舟。而10人龍舟，則是在杭州亞運會上看到類型，更早以前的廣州亞運會上比的是22人龍舟。 平時看的傳統龍舟比賽，翻江倒海的氣勢，和一條龍舟上動輒幾十人的配置相關。但是如今的奧運會在強調瘦身。雖然項目這些年一直有增加，但是總得參賽人數規模一直變化不大。而作為集體項目的龍舟，一個代表隊如果有20多人的話，12支代表隊就好幾百人。這入奧的難度就大了。 其次，龍舟的舟，從競技的角度，也得有統一的標準，使用什麼樣的材料，配重是多少，划槳的標準。從科技角度來講，未來的趨勢會是減輕龍舟的重量，傳統龍舟是木質的。而我們現在用的複合材料中間都是碳纖維，更輕的材料也會增加競技速度。 事實上，很多民族運動入奧都經歷了提取文化精華，精簡運動規則的路線。比如，由韓國推動入奧的跆拳道。從2000年雪梨開始成為奧運會的正式比賽大項。這些年來，為了增加觀賞性和競技性。跆拳道增加了電子護具，提高了旋踢頭部的分值等等。 龍舟的「瘦身」與「定型」，看似褪去了些翻江倒海的鄉情，實際上換來了揚帆奧運的可能。畢竟，奧林匹克的魅力，本就在於讓不同文明的「鼓點」在同一個賽場當中共振。當龍舟競速的浪花最終能託起五環旗幟時，誰奪首金已不重要——因為這槳，早已划進了全人類的大江大湖。
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