趙一曼孫女寄語中國人民大學本科新生
2025-12-01 00:15 9,193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)
「我們力求能表達出有晴空萬裡時的波瀾壯闊，也有黑雲壓城時的令人窒息；有兄弟手足的相互依託，更有父子情深的無言的牽掛。」中國戲劇家協會副主席、安徽再芬黃梅藝術劇院院長韓再芬這樣描述《延年和喬年》。安徽再芬黃梅藝術劇院成立20周年之際，「誰料二十正風華」2025年再芬黃梅·上海演出季8月8日至10日在上海美琪大戲院舉辦。大型原創黃梅戲《延年和喬年》是一曲獻給青春、理想與信仰的澎湃讚歌，經典黃梅戲《女駙馬》則是一場關於勇氣、智慧與真愛的深情禮讚。 《延年和喬年》黃梅戲《延年和喬年》講述革命烈士陳延年和陳喬年的青春故事。韓再芬擔任出品人，上海戲劇家協會副主席喻榮軍擔任編劇，上海話劇藝術中心一級導演何念執導，王澤熙、馬騰、潘偉、熊東旭、汪晨晨、馬丁、餘平、雍麗娟等演繹。陳延年和陳喬年生於安慶，長於安慶，在上海龍華壯烈犧牲。「《延年和喬年》走出安徽，首站亮相上海，意義重大。」韓再芬表示，「在這座延年和喬年奮鬥與犧牲的城市，我們舉辦紀念和演出活動，期待上海的觀眾朋友能喜歡這部情感疊加的作品，並提出寶貴意見，更希望延年與喬年這對革命先烈兄弟在天之靈能聽到鄉音中透出的對他們的懷念和敬意。」 韓再芬接受上海媒體採訪喻榮軍透露，《延年和喬年》劇本前前後後修改了十二稿，有幾次幾乎是推翻重來。「我摒棄了簡單的頌歌模式，深入挖掘英雄情感世界的褶皺與光芒。在結構上採用時空摺疊與心靈外化的手法，1927年上海寓所陳獨秀的悲慟回憶，與1912年安慶碼頭的棍棒教育、1915年上海搬運站的艱辛、1919年北京五四的狂瀾、1922年裡昂絕食的寒夜、1918年北京互助食堂的鬧劇……這些時空碎片並非線性鋪陳，而是依據情感邏輯與主題關聯，如蒙太奇般在陳獨秀的追憶與延喬兄弟生命的關鍵節點間切換和疊印。」作為黃梅戲「活化石」的《女駙馬》將以煥新面貌登場上海。該劇為安慶專區黃梅戲劇團（安徽再芬黃梅藝術劇院前身）首創首演，麻彩樓、嚴鳳英等藝術家塑造的馮素珍深入人心。韓再芬在傳承經典版本的基礎上，融入影視化敘事節奏，將馮素珍女扮男裝、冒死救夫的傳奇演繹得既詼諧又揪心。劇中「為救李郎離家園」等經典唱段朗朗上口，將喚起上海觀眾的集體記憶。據悉，再芬黃梅·上海演出季已持續舉辦多年，成為上海觀眾與再芬黃梅雙向奔赴的見證。除演出之外，安徽再芬黃梅藝術劇院攜《延年和喬年》劇組走進上海市龍華烈士陵園開展祭奠緬懷活動。由安慶市人民政府駐滬聯絡處牽頭組織，上海市安慶商會、上海安慶經濟文化促進會和再芬黃梅還聯合舉辦「宜商情 黃梅韻」黃梅戲《延年和喬年》上海市安慶商會專場演出見面會。
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