福建漳州提升防颱風應急響應至I級
2026-03-10 10:20 7,829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)
很多人體檢時經常被告知「血脂異常」，常見有膽固醇超標、甘油三酯、低密度脂蛋白超標等。《中國居民營養與慢性病狀況報告(2020)》顯示，我國18歲及以上居民高脂血症總體患病率高達35.6%。血脂異常可能導致動脈硬化、冠心病、腦梗塞等疾病。 血脂出現異常，飲食是重要原因之一。2023年12月，食品營養領域專業期刊《食品科學與營養學評論》上刊登的一項重要研究發現，想要調節血脂，堅果就能起到很好的作用，而且不同堅果「功效」各有不同。 這些堅果調節血脂很有效 一項研究通過分析76項隨機對照試驗，評估了6種堅果對總膽固醇、低密度脂蛋白(LDL-c)、甘油三酯(TG)和高密度脂蛋白(HDL-c)的影響並對其排名： 降低總膽固醇效果較好的三種堅果：開心果、杏仁、核桃； 降低低密度脂蛋白(壞膽固醇)較好的三種堅果：腰果、核桃、杏仁； 降低甘油三酯效果較好的三種堅果：榛子、核桃。 除此之外，研究發現，花生在提高「高密度脂蛋白」(好膽固醇)水平方面很有效。 堅果的幾大好處 穩定血糖 堅果中含有豐富的膳食纖維，能夠結合水分，促進腸道蠕動，預防或緩解便秘；產生飽腹感，延緩胃排空；結合膽汁酸，降低膽固醇，並起到一定穩定血糖的作用。所以，建議「糖友」出行隨身攜帶一些堅果用來加餐，一次吃15～20克。 2019年，《循環研究》雜誌發布了一項哈佛大學公共衛生學院的研究表明，多吃堅果與2型糖尿病患者的心血管疾病發生風險、全因死亡風險的下降有關。並且無論糖尿病患者診斷前是否有吃堅果的習慣，在診斷後積極地吃堅果，都能使健康受益。 預防癌症 一項研究發現，吃堅果對結腸癌患者好處很多，每周至少吃2次、每次約28克堅果的Ⅲ期結腸癌患者來說，在6.5年的隨訪期內的無病生存率提高了42%，總體生存率提高了57%。 此外，經常吃巴西堅果、腰果、碧根果等樹堅果零食的女性，罹患胰腺癌的危險更低。 預防肥胖 有研究證明，每天吃一把堅果可以防止中年發福。每天只要吃約28克堅果，可以降低變胖的風險。研究還發現，在限制卡路裡的飲食中，添加堅果與體重增加無關，並且體重減輕得更多。 有益心臟 一項對8.6萬名女性進行的調查發現，每天吃20克堅果的人比每周吃少於5克堅果的人，患心臟病的機率要少35%。尤其是核桃、葵花籽與美洲山核桃等，富含抗氧化物質，這類物質能有效保護身體防止細胞損傷。 這四種堅果扔掉也別吃 出現發黴的堅果 堅果儲存條件不好容易黴變，產生1類致癌物——黃麴黴毒素，如果食用過多發黴堅果，可能損傷肝臟，引起癌症。因此，如發現堅果表面有絲狀、絨毛狀物質，或較為明顯的黴斑，則應不再食用。 有哈喇味的堅果 儲存不當或長時間存放，會使堅果中的不飽和脂肪酸發生酸敗，吃堅果時如果發現有「哈喇味」「苦味」要立即吐出來，並儘快漱口。 炒焦煳了的堅果 堅果中含有大量脂肪、蛋白質、碳水化合物，當堅果被炒焦時，這些原本對身體有益的營養素則開始部分轉化為致癌物等。 味道太重的堅果 現在堅果的口味很多，焦糖核桃、鹽焗腰果、奶味花生……這類特殊口味的調製堅果，如果味道太重說明過量加入糖、鹽、油、香精等調料以及一些食品添加劑，長期食用可能會有三高、肥胖等風險。 而且，過重的味道會遮蔽掉黴變、焦煳的味道，所以口味越重的堅果，其隱藏變質的可能性就越大。
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