探秘哈爾濱太陽島大熊貓館 與國寶共赴萌趣之約
2025-10-27 15:43 5,758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)
8月8日，總臺記者從拱北海關獲悉，琴澳共用「橫琴單牌車」(入出橫琴的澳門機動車)電子標籤政策將於2025年8月15日正式實施。該舉措將進一步簡化「橫琴單牌車」通關備案手續，更加便利澳門居民駕車往來橫琴。 在橫琴口岸客貨車「粵澳聯合一站式」車道，相關測試工作緊鑼密鼓地開展。數十輛測試車正有序進行「橫琴單牌車」內地電子標籤識別率測試。 拱北海關所屬橫琴海關技術科科長梁華振介紹，自5月份以來，已經協助開展了超12000車次測試，推動不斷優化電子標籤識別率。目前，電子標籤的識別率已提升至近99%。 據了解，新措施自實施日起，橫琴單牌車首次申請者無需再像以往一樣，既要在澳門新通達(為便利澳門居民辦理單牌車手續，粵方委託澳門公司辦內地電子標籤)安裝內地電子標籤(通關車卡)，又要預約到澳門海關張貼通關電子標籤，機動車僅需在澳門新通達檢驗時同步安裝電子標籤，緊接著完成內地海關車輛備案及邊檢通行證籤發等手續後，即可駕駛車輛經橫琴口岸進出合作區，大幅縮短了申辦流程，節省了往返辦理時間。 對於已貼澳門海關電子標籤的單牌車車主，也無需移除澳方電子標籤。在澳門機動車入出橫琴資格確認函的有效期內，車輛仍可正常經橫琴口岸進出合作區。 參加測試的澳門居民李智盛介紹，以前辦理兩地標籤要跑2個地方，現在無需辦理澳門的電子標籤，在澳門新通達就可以辦理內地電子標籤，可以節省3至4天時間。內地電子標籤很靈敏，過關時「滴」的一聲就放行了，很順暢！ 據了解，橫琴單牌車可入出合作區，為澳門居民在橫琴就業生活提供了便利。2016年12月20日，橫琴單牌車政策正式實施。在橫琴工作、生活的澳門居民和在橫琴投資的澳門商戶(含在澳門的境外商戶)所擁有的澳門非營運小客車可以入出橫琴，並僅限在橫琴行駛。9年來，經橫琴口岸入出合作區的單牌車配額逐步放寬，通行量逐年快速遞增，目前，橫琴單牌車在橫琴口岸客車通關總量中佔比超六成。 橫琴海關與澳門海關通過共用通關電子標籤，實現了「一標雙認」的創新實踐。這種通過技術手段達成跨境管理機制聯通，不僅簡化了車輛通關備案手續，更為琴澳一體化發展注入了新動力，推動琴澳兩地的交流與合作邁向新高度。 (總臺記者 黃東旭 趙菁)
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