新疆巴州：碧水蜿蜒 共繪生態畫卷
2025-11-10 18:05 6,137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)
溫州8月9日電(胡豐盛)「這是我第3次來月亮灣沙灘，可以在海邊跟女兒一起挖沙趕海，也可以一家人坐著看電影、唱露天KTV，每次都有新的玩法。」8月8日，溫州市民應先生攜一家三口自駕來到浙江蒼南「168黃金海岸」的霧城月亮灣沙灘，享受暑期的清涼之旅。 在浙江省最南端，山海小城蒼南正成為熱門打卡地標。 有山、有海、有沙灘……在蒼南，自北向南綿延168.8公裡的海岸公路，就像一條珍珠項鍊，串起一個個金色沙灘、島礁怪石、漁村古寨和海防遺址，孕育出衝浪、摩旅、露營等戶外消費新業態。 這裡不僅擁有浙江最長的自然岸線，藍色海水全年也在200天以上。 「兩岸青山和天然沙灘形成『U』型，再加上細膩潔淨的金沙、清澈碧藍的海水，使得月亮沙灘成為天然的『海濱浴場』。」霧城月亮灣沙灘的迪門餐吧主理人溫積統說，今年5月，自己打造的「日咖夜酒」業態，一經開業就廣受歡迎，來自全國各地的遊客絡繹不絕。 當地統計，2025年五一假期，霧城月亮灣沙灘共接待遊客58490人次，同比增長269.5%；實現旅遊收入31.9萬元，同比增長237.6%，旅遊業呈現蓬勃發展的態勢。 8月8日，浙江溫州蒼南，霧城月亮灣沙灘。胡豐盛 攝 「但在過去，月亮灣沙灘業態較為單一，主要依賴簡單的海灘觀光。再加上農戶雜物堆積，遊客停留時間短，遊玩項目少。」蒼南縣馬站鎮漁寮共富委常務副主任林毅說，發展也不是一蹴而就。早年間，這裡沒有一條完整的公路，再加上地處偏遠，基礎設施落後，當地居民主要依賴漁業為生。 為解決發展痛點，蒼南決定用一條環海公路，將不同的自然人文景觀串珠成鏈。2023年，「168黃金海岸」實現全線貫通之後，被網友稱為「浙南最美海岸公路」，遊客可以沿著海岸公路打卡31個天然沙灘、84個天然海島以及約97平方公裡的灘涂。 道路相連，景區相通是第一步。蒼南還注重旅遊產業的「吸睛養眼」和「運營前置」，邀請阿那亞孤獨圖書館的設計者董功來設計營地驛站，先後對接華正文旅、大樂之野、自然造物等30餘家文旅企業或者頭部主理人。精細化運營下，一個個觀光平臺、牛棚荒地、廢棄工廠等閒置資源開始變廢為寶——與中石化聯合改造的儲油罐成為溫州最「卷」書屋；廢棄牛棚搖身一變成為日銷售額2萬元、極具現代感的無盡藍咖啡館。 人氣越來越旺，新的業態也遍地開花。在月亮灣沙灘，周邊餐飲店同比增加近5成，民宿數量由45家增至80餘家，形成「一房難求」的市場熱度。在海螺灣衝浪基地，遊客白天可以體驗沙灘車、槳板、皮划艇等各類海濱玩樂項目，晚上還可以喝著啤酒觀看燈光秀或現場樂隊表演。 憑藉得天獨厚的環境和豐富的旅遊業態，蒼南「168黃金海岸」不僅成了眾多長三角地區年輕遊客度過周末的好去處，還成為滑翔傘、沙灘排球、帆船錦標賽等賽事活動的熱門舉辦地。今年3月，當地聯合蒼南籍製片人許一頂打造的首部電影《多幸運遇見你》吸引近200萬名觀眾走進影院。2024年，蒼南接待旅遊人數2138.21萬人次，同比增長11.28%，文旅產業激發出無限潛力。(完)
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