遭遇雷電不同情形應對方式不同，遇到雷擊如何正確應對？科普↓
2026-03-16 06:07 2,214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)
「廣華源杯」2025年榆社雲竹湖鐵人三項公開賽暨「她鐵」粉色鐵人三項挑戰賽10日在山西省晉中市榆社縣雲竹湖舉辦。圖為賽事現場。榆社縣融媒體中心供圖 晉中8月11日電(高雨晴)「廣華源杯」2025年榆社雲竹湖鐵人三項公開賽暨「她鐵」粉色鐵人三項挑戰賽10日在山西省晉中市榆社縣雲竹湖舉辦。此次賽事吸引了來自全國29個省、市、自治區的600餘名頂尖運動員、愛好者，以及外籍選手加盟。 本次賽事以「山西好風光·打鐵雲竹湖，怡然見晉中·親水度假雲竹湖」為主題，設置了鐵人100全程(2公裡遊泳＋80公裡騎行＋18公裡跑步)、鐵人100半程(1公裡遊泳＋26公裡騎行＋9公裡跑步)、騎跑兩項以及接力組，接力組包含家庭接力和「她鐵」接力，為不同需求的參與者提供了豐富的選擇。 當日8時整，啟幕汽笛聲劃破晨霧，女子鐵人100全程組的運動員們鬥志昂揚，率先躍入碧波，在雲竹湖的見證下開啟極限挑戰；遊泳在清澈開闊的湖水中進行，參賽選手劈波斬浪，隨後從容換項，移步換景；騎行與跑步沿湖岸線展開，風馳電掣、揮汗如雨的身影與雲竹湖千頃碧波和秀麗山景融為一體，成為榆社縣「體育+」融合發展的生動縮影。 「廣華源杯」2025年榆社雲竹湖鐵人三項公開賽暨「她鐵」粉色鐵人三項挑戰賽現場。榆社縣融媒體中心供圖 此次賽事不僅是晉中市體育局「怡然見晉中遊在仲夏時」主題賽事活動之一，更是中國鐵人三項運動協會主辦的全國僅有5站的以女性為主題的「她鐵」賽事其中一站。賽事特設置女子報到專屬流線、專屬換項區、單獨的衝刺賽道等，並安排女子選手優先出發，旨在傳遞勇氣與力量，鼓勵更多女性邁出鐵三第一步。 賽事同期，湖畔的鐵人市集與特色美食節同步開啟、熱鬧非凡，解鎖了一站式體旅融合新體驗。鐵人三項賽事的舉辦，不僅是推動全民健身的強勁「助推劑」，更是激發城市活力、展示區域魅力的「強引擎」。 近年來，榆社縣依託雲竹湖獨特的山水資源和完善的體育設施，群眾體育工作走在全省前列。雲竹湖更是成功打造「國家運動休閒特色小鎮」和「國家體育旅遊示範基地」兩塊「國字號」金字招牌。自2007年起，雲竹湖連續舉辦十三屆休閒旅遊垂釣節、十三屆自行車公開賽、鐵人三項公開賽等賽事，今年新增半程馬拉松賽，一系列賽事活動顯著提升了雲竹湖的知名度和影響力。 圖為賽事現場。榆社縣融媒體中心供圖 榆社縣委常委、常務副縣長張哲清表示，全國鐵人三項賽再次走進榆社，這既是對榆社經濟社會發展的充分肯定，也是對榆社承辦高規格、大規模賽事水平的全面檢閱。榆社將全力當好東道主，以滿腔熱情服務嘉賓，以優質環境激發潛能，努力讓運動健兒們奔跑在綠水青山之間，享受競技、創造佳績。「希望這次賽事，讓大家更多地走進榆社、關注榆社，感受『鄉情尋夢地·山水榆社城』的勃勃生機。」 本次賽事由中國鐵人三項運動協會指導，山西省全民健身指導中心、晉中市體育局支持，中共榆社縣委、榆社縣人民政府主辦。(完)
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