「海琴」號在南海成功海試
2025-11-30 17:33 2,543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)
福建南安8月13日電 (孫虹 林婧)「十年磨一劍」。談及村裡的高甲戲傳習所，福建省南安市石井鎮岑兜村黨總支副書記洪天來如是概括。十年來，這個「娃娃傳習所」培養了一批又一批娃娃演員，為高甲戲傳承注入蓬勃生機。 作為福建省五大劇種之一，被譽為中國戲曲「南海明珠」的高甲戲亦莊亦諧、以「醜」為美，流行於以泉州為中心的閩南語方言地區、港澳臺地區以及東南亞閩南籍華僑聚居地，2006年被列入首批國家級非物質文化遺產名錄。 8月12日，專業高甲戲演員洪德文(中)在福建省南安市岑兜村高甲戲傳習所指導孩子們練習基本動作。記者 呂明 攝 素有「十家九戲」之說的岑兜村，是高甲戲發祥地，也是名副其實的閩南「戲窩子」。洪天來12日接受記者採訪時介紹，鼎盛時期，村裡有近30個高甲戲班，幾乎家家戶戶都有人演戲或從事與戲班演出有關的活。 隨著時代發展變遷，在傳統戲劇逐步走向沒落的大潮中，高甲戲亦處境堪憂。2015年，岑兜村開辦高甲戲傳習所，招收岑兜小學的學生在課餘時間學習高甲戲，並持續至今。 拉頂、壓腿、下腰、打虎跳……午後的岑兜高甲戲傳習所內一派熱火朝天的景象，七八個孩子跟隨高甲戲老師洪德文練習基本功，不一會兒已是汗流浹背。 8月12日，11歲的洪詩語(右一)和8歲的弟弟洪詩博(左一)在高甲戲專業演員洪德文的指導下排練。記者 呂明 攝 今年62歲的洪德文是專業的高甲戲演員，也是土生土長的岑兜人。從藝46年，他見證了高甲戲的起起伏伏，依然活躍在舞臺上。 「也想過退休，但劇團面臨後繼無人的尷尬處境。」多年來，洪德文利用業餘時間教授傳習所的孩子們學藝。面對調皮的孩子、有限的時間，他忍不住搖頭，卻仍希望有更多孩子加入傳承高甲戲的隊伍。 12日晚，洪德文帶著兩名傳習所的孩子前往晉江梧林傳統村落演出。舞臺上，11歲的洪詩語和8歲的弟弟洪詩博精彩亮相，用稚嫩的唱腔和生動的肢體語言，展示中華傳統戲曲的獨特魅力，贏得了臺下觀眾的陣陣掌聲與喝彩，也讓洪德文倍感欣慰。 8月12日晚，洪詩語、洪詩博姐弟倆在福建晉江梧林傳統村落登臺演出。記者 呂明 攝 洪詩語學習高甲戲已有4年，在她的帶動下，弟弟也加入傳習所，姐弟倆進步飛快。今年3月，包括洪詩語姐弟倆在內的17名傳習所孩子受邀赴澳門演出，站上了更高的舞臺，讓更多人認識了高甲戲。 幾套動作、幾齣唱詞的記憶，在孩子們的心中埋下了藝術的種子，換來了年輕一代對高甲戲的認知和喜愛。洪天來說，10年來，先後有300多名孩子在傳習所學習，有9人進入劇團成為專業的戲曲演員。 從娃娃唱戲抓起，岑兜村還在不斷探索非遺活態傳承的各種可能。此前，通過舉辦高甲戲服飾文化田園走秀、高甲版脫口秀、戲劇快閃、戲劇潮玩、戲劇幫傳會等各類活動，岑兜村以「戲曲+N」的模式讓傳統藝術走進生活，拉近與觀眾的距離。 不僅如此，岑兜村還建成了高甲戲展覽館、古戲臺，並組織高甲戲藝人編寫高甲戲史話，設計高甲戲主題文創產品。而今，總投資1億元的岑兜高甲戲文創綜合體項目正在建設中，一個以高甲戲為核心、多種劇種融合的戲劇小鎮已初具雛形，也將為傳習所的孩子們帶來更廣闊的舞臺和更多演出機會。(完)
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