世界人形機器人運動會，意義更在競技之外
2026-02-18 14:01 7,837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)
據內蒙古烏蘭察布融媒體消息，8月9日，山鄉美(察哈爾右翼後旗)文化旅遊有限公司發布《關於文明遊覽烏蘭哈達火山群的重要提示》稱，近期，網傳視頻顯示有人攜帶鏟子在烏蘭哈達火山群區域挖掘，聲稱發現「瑪瑙和黃金」。對此，烏蘭察布市自然資源局正式回應並明確： 不存在黃金礦藏：當地不具備黃金成礦條件； 地表有少量瑪瑙：可撿拾地表散落的小瑪瑙留念； 嚴禁挖掘行為：禁止攜帶鏟子等工具進行任何挖掘！ 「挖掘行為會在地表留下坑洞，嚴重破壞脆弱的草原生態，每一處傷痕都需要漫長的時間才能恢復。」上述提示呼籲遊客，「只撿拾地表散落物，絕不挖掘。不攜帶鏟子、鎬頭等工具進入核心區。發現破壞行為，請立即聯繫景區舉報。」 公開資料顯示，烏蘭哈達火山景區位於烏蘭察布市察右後旗境內，火山群佔地面積約260平方公裡，分布著30餘座時代不同、大小不一、形態各異的火山。火山活動始於約2.6萬年前，休眠距今約6000年。烏蘭哈達火山是內蒙古高原南緣全新世(距今約1.17萬年)所發現的有過噴發的唯一火山群。 另據察哈爾右翼後旗融媒體中心8月7日消息，在暑期旅遊熱潮帶動下，烏蘭哈達火山地質公園迎來旅遊旺季。作為2015年《中國國家地理》評選的「中國最美火山」之一，這裡獨特的火山地貌與遼闊草原景觀吸引了全國遊客探秘，景區日均接待量突破3萬人，較去年同期增長25%，旅遊市場持續升溫。據了解，烏蘭哈達火山群旅遊旺季預計持續至9月中旬。 (央視新聞客戶端)
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