印度總理莫迪抵達天津
2025-11-09 15:26 2,875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)
舟山8月4日電(張茵 董易鑫 李朵)在船上透過薄薄的海霧眺望，浙江舟山的碧波之上有一座「懸在海中」的小島——面積不到3平方公裡的螞蟻島。 2022年起，中共舟山市委統戰部積極響應該市「小島你好」海島共富行動，發起「主委進小島」活動，由各民主黨派舟山市委會(舟山市工委)首批結對12座小島，共同繪製「各美其美、島島共富」的圖景。基於此，民建舟山市工委的助力正為螞蟻島的發展注入活力。 筆者拍攝的螞蟻島一景。董易鑫 攝 紅，小島的「臉龐」 左掌在下，右掌在上，合在一起按緊，右掌緩緩向前搓……連日來，幾位螞蟻島村民婦女正手把手教遊客搓草繩，這是一項具有紅色基因的手藝活——20世紀50年代初，為了籌集足夠的買船錢，螞蟻島以200多個婦女為主的民眾分搓了12萬斤草繩，輾轉換錢購買了「草繩船」。 當地的「獨家記憶」遠不止這些。20世紀70年代，螞蟻島曾發出「苦戰三年，圍塘造田」的號召。由於多數男性出海捕魚，這項艱巨任務便落在了300多名婦女肩上。她們頭頂烈日、腳踩泥灘，肩挑背扛，在風浪與泥濘中築起一道全長1300米的「三八海塘」，用實際行動詮釋了「巾幗不讓鬚眉」的擔當。 如何讓紅色文化繼續傳承？如何讓「獨家記憶」助民增收？2023年，民建舟山市工委引入文旅團隊，歷時三個月打造了三八海塘體驗場館。 時至今日，靠草繩換來漁船起航的故事成了當地紅色教育的「活教材」，搓草繩成為遊客的熱門體驗項目；遊客們可以在螞蟻島三八海塘場景體驗館換上特色服裝、肩挑石頭沙包，體驗那段艱苦奮鬥的建設場景……螞蟻島以「紅色旅遊+生態漁業」的融合之路愈發清晰，「艱苦創業、敢啃骨頭、勇爭一流」的螞蟻島精神被延續、傳承。 螞蟻島的「共同富裕菜」——繁蝦似錦(炒蝦皮)。董易鑫 攝 藍，小島的「味道」 「『繁蝦似錦(炒蝦皮)』選用螞蟻島豐富的蝦皮資源，經過家常手法翻炒而成，既懷舊又下飯。」舟山市普陀區螞蟻島管委會宣傳幹事傅楠介紹，「百舸爭流(貝殼蒸蛋)」則是將島上的海蛤與雞蛋融合蒸製，柔嫩中帶海味，造型寓意著各方力量齊心協力奔向共同富裕。 「吃」是遊客上島體驗的直觀載體，藍色大海是「小島味道」的來源。此前，民建舟山市工委聯動會員餐飲企業組織廚師上島、深挖海洋故事，研發製作「三八海塘」「敢啃骨頭」「勇爭一流」等一系列具有紅色基因又貼近民生的「共同富裕菜」，吸引不少遊客打卡。 螞蟻島有「蝦皮之鄉」美稱，蝦皮加工已有200年歷史，生蝦皮產量在中國市場佔有率約80%。2024年，民建舟山市工委投入5萬元幫扶資金，盤活閒置倉庫打造「共富工坊」，裝修蝦趣共饗坊、添置設備，助力蝦皮品牌升級。 如今，「共富工坊」不僅成為螞蟻島年輕人創業就業的新平臺，也讓遊客得以深入了解蝦皮背後的產業故事：在這裡，人們可以現場參觀蝦皮曬制工藝，體驗包裝流程，也能參與蝦皮文創產品的製作；工坊還推出系列產品，遊客們可以將螞蟻島的海味與文化「打包」出島，「大海經濟」更加豐富。 綠，小島的「衣裳」 走在螞蟻島，眼前一片綠意。對比過去「山上是石巖，山下是沙灘」的景色，如今的螞蟻島綠化覆蓋率達70%，空氣清新、環境優美，是名副其實的生態綠島。 2022年，舟山市委統戰部發起「暖心一件事」社會服務活動，民建市工委與螞蟻島「牽手」：會員企業無償設計景觀，通過認養樹木籌資沿路種下300米「民建林」；每年組織林業專家上島，補種苗木、養護樹木、提升花境，讓島嶼環境越變越美。 「自從有了這片『民建林』，道路風貌煥然一新，不僅給遊客帶來更舒適的觀景體驗，天氣好時村民也愛來拍照。」螞蟻島村民高月英說。 「近年來，我們依託舟山豐富的林業資源，結合海島特色，創新開展了系列活動，既保護了生態環境，也促進了地方經濟和社會和諧發展。」民建舟山市工委主委曹泓介紹，此次結對共建旨在以「紅色文化傳承」「共同富裕菜」「民建林」等為媒，串聯起紅色文化、綠色發展與藍色海島的融合路徑，讓更多共建成果在海島一線開花結果、落地見效。 中共舟山市委統戰部相關負責人介紹，自2022年起，舟山各民主黨派市委會(市工委)立足黨委政府所需、民眾所盼、統戰所能，通過深入調研走訪、召開懇談會等方式，廣泛收集民意訴求，建立「點單+接單」機制實現精準賦能，為海島民眾解決急難愁盼問題。 三年多來，該行動累計實施共富項目34個，投入資金2370餘萬元，辦成「暖心一件事」120餘件，惠及海島民眾5.8萬餘人次。(完)
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