小新Talkshow：放心吧！東北寵大熊貓比寵孩子還厲害
2025-10-21 18:03 1,628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)
近日，香港和澳門分別舉辦系列活動迎接第十五屆全國運動會倒計時100天，引導市民關注全運會，積極開展體育運動。 十五運會是粵港澳三地聯合承辦的大型體育賽事，也是全運會歷史上第一次走進香港和澳門。全國運動會是國家規模最大、水平最高的綜合運動盛事，香港回歸祖國以來參加了7屆全運會，澳門自2001年參加第九屆全運會開始累計參加6屆。以東道主的身份承辦全運會，將極大激發港澳同胞的愛國熱情，促進大灣區體育事業融合發展。 十五運會的籌辦按照「廣東為主、港澳優先」的原則，充分尊重港澳意願，將擊劍、場地自行車等項目布局在香港，將桌球、女排等熱門項目布局在澳門。珠海、香港、澳門共同承辦的公路自行車比賽和深圳、香港共同承辦的馬拉松比賽將成為全運會歷史上首次跨境賽事。這種安排是堅守「一國」之本、善用「兩制」之利的生動體現。 共辦全運會也是對大灣區融合發展成果的檢驗。聯合辦賽涉及跨境通關、物資調配、食品供應、安保措施等方方面面，需要粵港澳設立多層次高效率的聯絡機制，共同保障賽事順利進行。三地在跨境測試賽中首創「一賽事一次跨三境」和「前置查驗、封閉運作、無感通關」新模式，總結探索「一事三地、一策三地、一規三地」創新舉措，為未來的要素跨境流動和規則適用積累寶貴經驗。 廣東是體育強省，國家體育總局今年公布的體育領域146家國家級專精特新「小巨人」企業名單中，廣東有30家企業入圍，涉及氣膜體育場館製造、VR競技體育產品、運動康復設備研發、體育賽事醫療保障服務、運動員專項能力技術研究等。香港特區政府積極推動體育事業發展，2024年至2025年度體育預算開支達79億港元。澳門也有舉辦格蘭披治大賽車等國際賽事的經驗。全運會的舉辦將帶動粵港澳體育產業優勢互補，促進體育科技進步和人才培養。 對港澳青少年而言，家門口舉辦的十五運會是一堂生動的愛國主義教育課。十五運會的會徽由廣東木棉花、香港紫荊花、澳門蓮花的花瓣交疊旋轉形成的同心禮花；吉祥物頭頂三色水柱象徵粵港澳三地同心同源，其原型就是棲息在珠江口的「海上國寶」中華白海豚。開幕式閉幕式中，粵港澳三地將同步升國旗、唱國歌，還將展示獨具特色的粵語、粵劇、粵歌、粵樂。全國各地運動員匯聚一堂，這種「一家人齊齊整整」的大團結大團圓一定會在他們心底播下「愛我中華」的種子。(本文來源：經濟日報 作者：劉 亮)
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