福建沿海鐵路全力迎戰颱風「楊柳」 保障鐵路運輸安全
2026-03-04 15:25 4,713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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說，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，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
親友間的日常寒暄，社交媒體上的熱門內容，有關「運動」「鍛鍊」的話題從未缺席。但與此同時，一些人因盲目跟風，運動不當，進而導致運動損傷，與強身健體的初衷背道而馳。以下關於健身的認知誤區，你也有嗎？ 誤區1：多出汗，減重效果才好 解答：運動中多出汗，確實提高了身體的代謝水平，但出汗後表現出來的體重下降，並不是我們理想中的效果，而可能是身體脫水導致的假象。出汗後，人體流失的主要是水分和電解質(如鈉、鉀)，並不是脂肪。大量出汗後體重下降，只是暫時性的水分流失，待補充水分後，體重就會快速恢復。 減重的目標是降低身體裡的脂肪比例，優化體成分，因此，減重的實質是減脂。在控制能量攝入的基礎上，通過運動消耗過多脂肪，並增加肌肉含量，是最有利於健康的減重方式。 過於強調鍛鍊時「多出汗」，容易帶來脫水風險。若補水不及時，可能導致脫水、頭暈、乏力，甚至中暑 ；大量流失鈉、鉀等電解質，可能引發肌肉痙攣、心律不齊等問題，讓人出現電解質紊亂的現象。 誤區2：空腹鍛鍊效果更顯著 解答：空腹鍛鍊雖能在一定程度上增加脂肪氧化率，但很多研究表明，空腹運動並不能使體重、腰臀比、體脂率降得更快，反而存在很大的風險。 空腹狀態下運動，機體糖原儲備不足，會導致身體蛋白質分解增加，從而造成肌肉流失，這對長期的基礎代謝和體重管理是不利的。 同時，空腹鍛鍊還可能帶來低血糖、頭暈、乏力、免疫力下降等一系列問題，尤其是血糖調節能力差或糖尿病前期人群，出現這類問題的風險更高，在運動過程中也極易發生運動損傷。因此，老年人、女性和糖尿病患者，更應避免空腹鍛鍊。 誤區3：停止運動後，肌肉原地變脂肪 解答：肌肉和脂肪都是身體組成不可或缺的成分和重要的能源物質，但它們是身體中兩種不同的物質。 肌肉組織由肌纖維組成，主要含有蛋白質、水和無機鹽等 ；脂肪組織則主要由脂肪細胞組成，是重要的儲能物質。肌肉和脂肪在細胞結構、功能和代謝方式上完全不同，不可能互相轉化。 停止運動後，表面看起來肌肉體積變小了，脂肪體積變大了。究其原因，停止運動後，肌肉纖維會因為缺乏刺激而逐漸萎縮。這意味著肌肉纖維變細、變小，肌肉量減少，力量下降，但肌肉纖維本身並不會變成脂肪細胞。 同時，停止運動後，身體的能量消耗減少，如果飲食中的能量攝入沒有相應減少，多餘的能量就會以脂肪的形式儲存起來，其實質是能量過剩導致的脂肪堆積，並不是肌肉「原地」變為脂肪。 作者：國家健康科普專家庫成員、國家體育總局體育科學研究所國民體質與科學健身研究中心主任 徐建方
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