爆哭的E人弟弟和捂耳朵的I人哥哥 人類雙胞胎幼崽的參差具象化了
2025-11-22 22:41 9,194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)
全國生態保護日前夕，8月11日上午，眉山市彭山區人民法院前往江口街道開展巡迴審判，公開審理一起非法獵捕國家「三有」保護野生動物案，人大代表、政協委員、街道居民及小學生等60餘人旁聽。 今年1月14日凌晨，葉某在江口街道土橋村使用一支氣槍進行非法狩獵，獵得蒙古兔2隻、環頸雉1隻、綠翅鴨2隻、珠頸斑鳩4隻。 當晚，葉某手裡的氣槍走火，打到自己肚子右側，因傷勢較重需去醫院，但考慮到槍傷不好說明，他打電話叫來朋友，把氣槍和獵物藏起來，並謊稱被他人誤傷報警。 民警到達現場後，葉某謊稱自己是在釣魚，被他人擊傷。葉某隨即被送往醫院手術治療。但不久，經過走訪調查，警方識破了葉某的謊言。 經鑑定，葉某狩獵的9隻動物均為國家「三有」保護野生動物，價值共計2660元。 法院經審理認為，被告人葉某在禁獵區、禁獵期使用禁用工具進行狩獵，破壞野生動物資源，情節嚴重，其行為構成非法狩獵罪。綜合考慮被告人葉某已就野生動物資源的損害予以賠償等情節，法院當庭宣判：被告人葉某犯非法狩獵罪，判處有期徒刑六個月，緩刑一年；對9隻獵獲物予以銷毀，作案所用氣槍等工具依法予以沒收。 宣判後，葉某當庭表示服判。「野生動物，特別是國家保護的『三有』動物，是我們這方水土不可或缺的精靈，是維繫生態平衡的重要鏈條。今天我們把庭審搬到社區，就是用身邊鮮活的案件警示大家，任何傷害野生動物的行為，都將受到法律的嚴懲。」庭審結束後，法官與社區居民、學生面對面，講解關於生態環境保護、野生動植物保護和巡迴審判等相關法律知識，並現場答疑解惑。 「以前覺得在山上整點野味、河裡網點魚沒啥問題，今天聽了庭審才曉得，有些動物是逮不得的。」活動結束，旁聽的居民、學生們仍在互相討論，大家還在守護生態環境的承諾書上認真籤下名字。 華西都市報-封面新聞記者 李慶
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