圖書館的留言本被網友「圍觀」，背後有哪些故事？
2026-01-05 03:54 3,869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)
12歲少年汪宏嘉在上海世紀出版集團精品展區席地而坐，伏在厚重的《敦煌學大辭典》（第二版）前專注抄錄，字跡流利。路過的上海辭書出版社編輯和他打招呼，嘉嘉侃侃而談敦煌石窟的開鑿年代和朝代更迭，流暢講述讓人驚嘆不已。這是發生在2025上海書展現場的動人一幕——小小少年與敦煌文明心心相印。為了趕上《大敦煌》作者孫志軍講座「敦煌的山水格局和文化遺存」，嘉嘉放棄了午餐時間，坐在人群第一排吃著三明治。他與敦煌的緣分始於小學二年級，不僅通讀敦煌通識書籍，更連續三個寒假親赴敦煌考察。當他發現新版詞典較第一版篇幅大增一半時，激動不已，直言此書能解答他更深層的學術疑問。「我以後大學要專門學『石窟寺考古』。」在小學的年紀便對未來有清晰堅定的志向，中西書局副總編輯李碧妍不禁感慨：「他可能是這套書年紀最小的讀者」。嘉嘉媽媽告訴文匯報記者，幼兒園時期對繪本中國學內容的興趣，成為啟蒙的種子。進入小學後，家庭開始引導。從志達書店時期便追隨復旦名師陳引馳、駱玉明、鮑鵬山等的講座，一場不落。後又轉戰更名為悅悅書店的旗下「復旦國學社」。「他個子小，總是坐在第一排，還經常舉手提問。」嘉嘉媽媽回憶道，從小時候的手寫筆記，到如今電子化記錄，五年內已積累滿滿當當五大本。悅悅書店主理人羅紅對嘉嘉印象深刻，「從小學低年級起，每場講座他都坐在第一排，永遠大膽地向名師提出自己學習中的問題。」在「何以敦煌」的展覽上，嘉嘉自發講解竟吸引大批成年人駐足聆聽。包括榮新江、趙聲良在內的眾多名師都對這個「編外學生」印象深刻，「看著他長大的」。書展第二天，嘉嘉迎來一次「夢幻聯動」。得知敦煌學者榮新江教授即將離滬赴川參加敦煌吐魯番學學會時，嘉嘉在上海辭書出版社團隊協助下，撥通了榮教授的電話。儘管一開始略顯緊張，但這位少年很快進入狀態，提出的問題令在場人士驚訝不已：「敦煌石窟存在摩尼教、景教的元素，這些外來宗教是如何和佛教相互影響的？」他甚至敏銳指出「敦煌的雕塑風格是否會受犍陀羅文化的影響？」對於12歲孩子能觸及如此專業廣泛知識，榮教授頗感驚喜，建議他閱讀更多書籍來深化對文明交流的理解。和榮老師在旅途間隙的通話，成為嘉嘉本次上海書展的「高光時刻」。從南京路讀者書店的啟蒙，到悅悅書店國學社的深耕，這位小讀者相信「學而不思則罔，思而不學則殆」，「一開始我讀了不少寫給孩子的敦煌系列普及叢書，淺顯的讀物已經無法滿足我的好奇。然後開始啃大部頭。」李碧妍打算將這位「敦煌學未來之星」的故事帶到敦煌吐魯番學學會，期待敦煌學研究「後繼有人」。嘉嘉為下一個寒假做計劃： 「再赴敦煌「！
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