中國空間站「太空芭蕾」的幕後：16載攻關、14載「履職」
2025-11-07 05:26 6,659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)
狗狗當「陪睡搭子」，是一種怎樣的體驗？武漢一家寵物友好酒店自7月初推出「寵物陪睡」服務以來，已吸引300多位客人前去體驗。 這些寵物可不是免費打工，它們的上班時間與客人入住時間一致，日薪最高可達200元。 該消息引發網友熱議。有網友調侃：「別人家的狗狗已經在打工賺錢了，想立刻把自家狗狗送去。」也有網友擔憂：「如果出現寵物把客人抓傷了，或者有人故意傷害狗狗的行為，該怎麼辦？」 8月11日，華西都市報、封面新聞記者就此採訪了酒店相關負責人和律師。 狗狗日薪最高200元 上崗需進行系統化培訓 「我們酒店有10隻在崗『狗狗員工』，主要包括西高地、金毛、哈士奇等品種。不同品種狗的工資不一樣，大多數日薪100元，西高地最貴，日薪達200元。」8月10日，武漢碧桂園鳳凰酒店負責人董女士介紹，酒店推出的「寵物陪睡」服務非常受歡迎，已有300多位客人前去體驗。 這些寵物都來自哪裡？董女士稱，一部分來自酒店自己飼養的寵物犬，另一部分是寵物專業訓練機構提供的犬只。 服務犬只上崗需要經過嚴格篩選和培訓。首先，需要對狗進行健康檢查。然後，酒店的訓犬師會進行評估。上崗後，狗還將進行系統化培訓。 顧客入住需籤訂協議 並交一千元至兩千元押金 酒店「寵物陪睡」服務引起關注的同時，也有愛狗人士擔心：「如果入住客人故意傷害狗狗，該怎麼辦？」 董女士說，為了保證寵物的安全，客人購買了「寵物陪睡」服務後，需籤訂入住協議，並交1000元至2000元的押金。 「酒店公共區域24小時都有監控，因狗狗每日需要一定的運動量，客戶會在入住期間到戶外遛狗與狗狗互動。這個過程，我們就會觀察狗狗的狀態，如果狗狗受到了傷害，它的行為狀態會表現出來。」董女士稱，如果出現客人故意傷害狗的行為，他們會將客人列入黑名單，並根據情況判斷是否報警。 那如果狗在服務期間將客人抓傷或咬傷了怎麼辦？董女士說：「在品種選擇上，我們已經考慮到這個問題了，因此我們選擇的是性格較為溫順、性格穩定、親近人的犬種。如果客人被狗狗咬傷，可以及時聯繫寵物管家。我們會馬上處置，並送客人及時就醫。」 律師說法 雙方應明確責權利 酒店提供寵物陪睡服務，有哪些法律風險值得關注？8月11日，四川一上律師事務所合伙人林小明律師認為，寵物友好酒店推出「寵物陪睡」服務需要注意其中可能存在的法律風險，明確雙方的權利義務和責任。 若陪睡寵物咬傷客人，根據《民法典》的規定，除非能證明被寵物咬傷的後果系客人故意或重大過失造成，否則酒店作為寵物飼養人或管理人需承擔相應的侵權責任，賠償客人包括醫療費、誤工費等損失。若寵物攜帶疾病傳染給客人，酒店還需承擔賠償責任。 關於客人傷害寵物的情形，按照規定，陪睡寵物屬於酒店方的財產，若客人傷害寵物則構成對他人財產權的侵害，需賠償寵物的醫療費、護理費等合理損失；或根據合同約定承擔相應違約責任。 華西都市報-封面新聞記者 楊金祝
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