能炫技、會幹活，機器人加速「進化」
2025-12-01 16:19 1,823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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說，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，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
文/諸葛瑞鑫 根據最新天氣預報，我國天氣舞臺將呈現「水火兩重天」。 四川、重慶、湖北、安徽、江蘇等地部分地區遭遇暴雨或大暴雨，而上海、江西、貴州等地則拉響高溫橙色預警。 接下來，你所在地區會是什麼天氣？ 川渝至蘇皖一帶降雨持續 8月10日，四川、重慶、湖北、安徽、江蘇等地部分地區出現暴雨或大暴雨。 中央氣象臺預計今明兩天，雨帶依然會維持在川渝至蘇皖一帶，四川、重慶、貴州北部、雲南北部、湖北、湖南北部、安徽、江蘇等地部分地區仍有暴雨或大暴雨，局地有特大暴雨。 隨著高空槽東移，今明兩天華北北部、東北地區也將出現降雨，且伴有雷暴大風等強對流天氣。 預計未來十天，西北地區東南部、華北東部、東北地區、黃淮、江淮、江漢、江南北部、西南地區等地多降雨，降水量較常年同期偏多4至7成，局地偏多1至2倍，降水過程主要集中在11至12日、14至16日和16至18日。 氣象部門提醒，這次過程強降雨區域重疊度較高、短時雨強大、局地累計雨量大，其中四川、重慶、湖北、湖南等地部分地區需警惕持續降雨或局地強降雨可能引發的山洪、泥石流等次生災害，避免前往山區、河谷等地質災害隱患點。 13日起北方悶熱天氣逐漸增多 11日，上海、江西、貴州等地發布高溫橙色預警。未來一周，江南、華南等地仍會持續高溫悶熱天氣，同時北方部分地方的高溫也將「復甦」。 不過，在降雨和冷空氣的共同影響下，今明兩天，長江沿線高溫天氣將明顯縮減，強降雨集中區的部分地區最高氣溫還可能下降至30℃以下，合肥、武漢等城市最高氣溫都將維持在25至29℃左右，體感涼快不少。 但是雨帶南北兩邊都會有高溫出沒，像是陝西、山西、河北多地，11日開始高溫將會「復燃」，並且本周南方大部地區高溫依然耐力十足，如南昌、杭州高溫日數可達6至7天，溼度較大，悶熱感持續。 預計13日，副熱帶高壓將加強北抬，溼熱空氣會再次向北輸送，雖然北方高溫天氣不多，但黃淮、華北等地不少地方體感溫度接近高溫，將體驗悶熱的「桑拿天」。提醒公眾做好防暑措施，儘量減少在高溫時段進行戶外活動，謹防中暑。 沿海地區警惕颱風「楊柳」 據「中國天氣」，今年第11號颱風「楊柳」的中心今天上午8點鐘位於中國臺灣臺東市東偏南方向大約1270公裡的西北太平洋洋面上，強熱帶風暴級，中心附近最大風力11級(30米/秒)。 預計，「楊柳」將向偏西方向移動，強度先略有加強，最強可達颱風級(33米/秒，12級)，然後逐漸減弱，並向臺灣以東洋面靠近，將於13日白天以強熱帶風暴級(25-30米/秒，10-11級)登陸臺灣東部沿海，穿過臺灣島進入臺灣海峽，強度進一步減弱，13日夜間至14日早晨以熱帶低壓或熱帶風暴級(15-20米/秒，7-8級)登陸福建東部沿海，之後逐漸減弱消散。 從目前的天氣系統配置來看，「楊柳」未來的動向仍有很大不確定性。 中國天氣網首席氣象分析師信欣介紹，颱風後期的強度變化將對其路徑產生影響，「楊柳」強則路徑偏西，弱則偏北。有一定的可能性將先登陸或擦過臺灣，再影響福建、浙江。也可能由於強度較弱，在東海北部或臺灣海峽減弱消失。 綜合自中國氣象局、中國天氣網
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