吉林暑期憑「涼意」引客 雪場解鎖反季新場景
2026-01-31 05:32 2,895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)
「我們既備受鼓舞，又深感重任在肩。我將繼續帶領企業向新而行，努力打造世界一流企業。」7月29日，第六屆全國非公有制經濟人士優秀中國特色社會主義事業建設者表彰大會在北京召開。湖南福德電氣有限公司(以下簡稱「福德電氣」)黨委書記、董事長李穩根獲得「優秀中國特色社會主義事業建設者」稱號後如是說道。 兩次轉身 成就「創新先鋒」 2019年，我國首批國家級專精特新「小巨人」企業名單公布，福德電氣榜上有名。這一年，是李穩根帶領公司從「來料加工」轉向「自主研發」的第五年。 5年時間，一家中小企業如何從「零研發」起步，成長為電力電子細分領域的「創新先鋒」？答案藏在李穩根創業路上的兩次關鍵「轉身」裡。 李穩根在福德電氣生產車間裡。受訪者供圖 第一次「轉身」是從銷售轉向製造。 2002年，做出超200萬元人民幣年度業績的「金牌銷售」李穩根辭職，創辦公司，代理銷售電阻。2003年，公司純利潤超1000萬元。看著漂亮的帳面數字，「青年創業者」李穩根心中想的是：沒有製造能力，企業走不了太遠。 2006年，他創辦東莞市福德電子有限公司，開始做消費類電子產品代加工。乘著「世界工廠」加快發展民營經濟的東風，公司業務蒸蒸日上。2013年，公司營業額超7億元。 事業順風順水，李穩根居安思危：「一件產品最多賺3元」的代加工模式，還能做多久？ 「在代工過程中，我看到國內高端電力電子測試裝備嚴重依賴進口，價格昂貴且服務滯後。更重要的是，關鍵技術受制於人。」李穩根看到，動力電池、風力發電、光伏等新興產業進入發展快車道，電力電子先進裝備的市場需求巨大，同時也是國家急需突破的領域。 於是，李穩根再次「轉身」。2014年，他回到家鄉湖南益陽，成立湖南福德電氣有限公司，從消費類電子代加工轉向電力電子高端裝備自主研發生產。 勇於邁出第一步 困難只有「三兩輕」 在投入大量成本進行研發之初，李穩根做好了「暫無產出」的心理準備。技術研發須堅持長期主義，創新不是即刻就能出結果，甚至可能沒有結果，但「不下水的話，永遠都學不會遊泳」。 科技日新月異，市場瞬息萬變，「等你把什麼都想好了，機會已經溜走了」，李穩根說，「不開始行動，想像中的困難有萬斤重；邁出第一步，困難可能只有三兩輕。」 福德電氣不斷加大研發投入，與多所高校及科研機構建立深度的產學研合作機制，創辦株洲福德軌道交通研究院有限公司……如今公司掌握了一系列關鍵技術，已授權發明專利81項，實用新型專利307項，外觀專利9項，並解決多個技術難題。 回看6年前首批專精特新「小巨人」企業名單，福德電氣「主導產品」一欄填寫的是「能源回饋型動力電池充放電檢測系統」。李穩根介紹，這項技術可將電池放電時釋放的電能回饋給工廠電網再利用，節能減排效果顯著。而且技術一直在迭代升級，現應用於儲能電池、航空航天等領域，並成為福德電氣在全球電力電子測試裝備市場的一張「金名片」。 李穩根(右)與公司員工在福德電氣生產車間內查看產品。受訪者供圖 「做時代需要的產品」 福德電氣的創新技術和產品現廣泛應用於軌道交通、新能源、艦船電力系統等領域。「電力電子裝備新技術不斷湧現，使得電網運行成本降低，安全穩定性提升，最終惠及每一個普通人。」李穩根說。 順產業變革之潮流，應國家發展之所需，這是李穩根每一次「轉身」的動力。他說，企業的發展要「緊跟國家戰略，做時代需要的產品」；個人的發展也是同理，「將個人事業融入家鄉、國家發展大局，這是一個『時代需要的選擇』」。 這片創新創業的熱土，不辜負用心耕耘的人。2024年，福德電氣積極響應共建「一帶一路」倡議，成功拓展海外市場，公司海外銷售收入較2023年實現了75%的增長。 這家快速成長的企業不忘積極回報社會。福德電氣在湘西、郴州等地區完成127個行政村電網智能化改造。此外，李穩根擔任益陽市桃江縣千工壩村第一書記5年間累計捐贈超650萬元，用於教育等公益事業。 踐行「產業報國」初心使命，履行「種德儲福」社會責任，李穩根帶領福德電氣穩步向前，在電力電子細分領域探索更多可能。(完)(《中國新聞》報記者 程小路 報導)
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