央視探訪九三閱兵訓練場
2025-12-01 20:25 2,326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)
「阿姨，生意看著很紅火呀！今天我們來給您送『小禮物』啦。」連日來，金山楓涇古鎮街區黨支部的黨員帶著「醉美楓涇·樂趣江南」的特色徽章走進了轄區商戶，將一枚枚精巧且別致的徽章送到了商戶手中。這場特別的「徽章傳遞」活動正從古鎮的青石板路蔓延到樂高樂園周邊的熱鬧街巷，在中小商戶間播散文明服務的種子，湧動著東道主的熱忱，為楓涇文旅注入新活力。「這個徽章既有我們楓涇的特色標誌，又有我們大家共同選出的楓涇slogan，不僅好看也很有紀念意義。」在中大街上經營粽子店鋪的程大媽立刻就別在了圍裙上向記者展示，她笑著說，最近店裡來了不少衝著樂高樂園來的外地遊客，「以後帶著這枚徽章招呼客人，感覺自己不僅僅是賣粽子的，更是楓涇的『代言人』。」 仔細觀察，徽章設計頗為精巧，圓面設計中，不僅融入了古鎮特有的小橋流水和樂高標誌性的彩色元素，楓涇logo的嵌入讓其更添辨識度。值得一提的是，徽章上醒目的「醉美楓涇·樂趣江南」標語是楓涇slogan，既彰顯古鎮韻味又兼具樂高活力。與程大媽一樣，朵雲書院（楓涇店）的店長周唐雯告訴記者，收到徽章後，自己特意和店員們重新強調了服務細節，「看到這個徽章，不少遊客願意開口聊聊天，比如周邊景點路線、推薦當季特色體驗項目，無形中拉近了我們之間的距離，客人滿意了，才會把楓涇的好口碑帶回去。」據了解，此次徽章發放絕非簡單的儀式，而是希望以這種具象化的方式，讓每一位從業人員都成為楓涇的「活名片」。古鎮街區黨支部書記趙藝坦言，隨著樂高樂園帶來的客流紅利，古鎮景區的商戶迎來了一波又一波的遊客潮，「中小商戶是楓涇文旅的重要組成部分，我們希望通過這枚徽章，在全鎮凝聚起『人人都是東道主』的共識，讓每一位從業者都能意識到自己是文明、誠信的傳播者，一句禮貌問候、一次耐心指引，都是比宣傳冊更生動的文旅推介。」 記者在採訪中獲悉，此次徽章發放對象廣泛，除了古鎮景區、興塔片鎮區的中小商戶，這股「徽章力量」 同樣滲透在受理中心、旅遊公司、中國郵政（楓涇郵政支局）、中國電信、上海銀行（楓涇支行）、中石油加油站等公共服務節點。「很多遊客在辦理業務的時候，會被徽章吸引，我們就順勢為他們介紹楓涇的特色景點和遊玩路線，讓金融服務窗口也成為展現楓涇熱情的平臺。」上海銀行（楓涇支行）的負責人施嘉期說。而在朱楓公路上的中國石油金山第五加油站，員工們不約而同地佩戴著別針款、貼紙款徽章，「樂高樂園開園後，最近自駕遊的遊客明顯變多，過來加油的時候，看到徽章後常會打聽楓涇的情況，我們也會給他們介紹古鎮好玩的地方。」中國石油上海銷售滬南分公司黨委副書記喻瑩告訴記者，當前，楓涇轄區的 4 個站點實現了徽章全覆蓋派發及佩戴。截止目前，古鎮街區、樂園街區黨支部利用日常走訪，已實現各自轄區內商戶全覆蓋發放，涵蓋磁吸款、別針款、貼紙款三種形式。從老餐館到新潮咖啡館，從手工藝品店到民宿前臺，從公共服務窗口到街頭巷尾的商鋪，這一枚枚徽章的意義被不斷傳遞和深化，已然成為楓涇街頭的新風景。下階段，楓涇鎮還將結合商戶需求開展各類文明服務培訓，讓微笑與真誠成為楓涇最動人的」文旅名片「，讓每位遊客在樂高的樂趣之外，更能感受到江南古鎮的溫暖與文明。
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