海南升級發布颱風一級預警
2026-01-14 12:29 6,183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)
上海8月13日電(範宇斌)「珍存銘志——上海市民抗戰實物收藏展」13日在上海四行倉庫抗戰紀念館啟幕。展覽匯集百餘件珍貴實物，通過「熱血守土」「文戈鑄魂」「民生鑄壘」「捷音震宇」四大主題板塊，再現上海軍民同仇敵愾、共御外侮的壯闊歷史。 本次展覽是上海市收藏協會時隔20年再次以抗日戰爭為主題舉辦的大型實物展。十餘位資深收藏家聯袂參與，將多年積累的藏品公之於世。展覽中近50%的展品為首次公開展出。 其中，1938年孤島時期堅持發聲的《譯報》原版報紙、百代公司1935年首次發行的《義勇軍進行曲》黑膠唱片、抗戰話劇《塞上風雲》原版戲單等，均是存世量極少的珍品。尤為引人注目的是兩件「鎮展之寶」：一是讚頌八百孤軍堅守四行倉庫的《歌八百壯士》珍貴唱片；二是《義勇軍進行曲》首版發行唱片。 8月13日，「珍存銘志——上海市民抗戰實物收藏展」在上海四行倉庫抗戰紀念館啟幕。圖為展覽現場。 (上海四行倉庫抗戰紀念館供圖) 老式打字機、泛黃的稿件、隱蔽傳遞的報刊小樣……本次展覽特別打造了「抗戰時期上海報刊編輯部」實景還原展區，生動再現從孤島時期到抗戰勝利，上海文化工作者在敵偽監控與戰火洗禮中堅守陣地的全過程。 本次展覽展品中大量的「生活印記」揭示了全民抗戰的深厚根基。例如，「抗敵牌」火花上的愛國標語，見證民眾「每買一盒火柴，便為抗戰添一份力」的熱忱；「天廚味精」創始人吳蘊初親筆手信尤為珍貴，信中字字懇切提及「以實業助抗戰」的決心。此外，印有「抗日救國」字樣的商品包裝、市民認購救國公債的原始憑證、各界捐款收據等物件，共同勾勒出全民族抗戰的歷史圖景。(完)
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