習語｜「人生能得幾次搏」
2025-11-25 12:21 7,549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)
出版社、書店、文創店集體「練攤兒」，在咖啡店消費可領取虹口書會專屬貼紙，憑《閱讀手冊》享受商場觀影優惠……今天，2025上海書展虹口分會場暨第三屆虹口書會在瑞虹天地太陽宮啟幕。虹口區委宣傳部相關負責人介紹，書展期間，虹口區將以「讀書新生活」為主線串聯文旅商多元場景，推出117場閱讀活動。這些活動面向全年齡段，舉辦地點有圖書館、書店等傳統閱讀空間，有菜市場、社區活動室等生活空間，也有商場、咖啡館、影劇院等文旅商聯動空間。同時，通過作家分享會、線上挑戰賽、VR藝術展等進一步拓展閱讀邊界，讓更多讀者在家門口找到屬於自己的閱讀打開方式。 書展走進商場，讓更多讀者在家門口找到屬於自己的閱讀打開方式。 文匯報記者 周俊超攝帶動實體書銷量，為書店引流現場，「虹口推薦書單」發布，上榜書籍《長安的荔枝》作者馬伯庸訪談活動舉行。虹口書會主辦方中國圖書進出口上海有限公司總經理吳堅介紹，本屆書會共吸引40餘家出版相關展商設攤位，書單上的10本推薦書在此都能選購。書會首日，由於攤位就在馬伯庸讀者分享會外圍，且毗鄰太陽宮1樓入口處，作家粉絲群、商場大客流等文旅商聯動效應帶動實體書銷量明顯，「讓更多市民從『讀得多』走向『讀得深』」。 本屆虹口書會吸引40餘家出版相關展商設攤位。 文匯報記者 周俊超攝 王傑（右）路過馬伯庸讀者分享會後，「衝動消費」買了本《長安的荔枝》。 文匯報記者 周俊超攝在商場逛街的王傑路過馬伯庸讀者分享會後，便「衝動消費」買了本《長安的荔枝》。她此前看過同名電視劇，聽了分享，她想看看書裡寫的與電視劇演的有哪些不同，「一般書裡的細節描寫會更豐富」。「這次參加虹口書會，對書店來說是很好的引流途徑。」參展的樂開書店店員說，書店主打銷售「小眾好書」，此次帶來了多本作者籤名本、籤圖本，受到消費者青睞。在她看來，虹口書會不僅讓這些好書被更多人看到，也成了書店的「活廣告」，「希望書會吸引到的新粉，成為未來書店的常客」。 樂開書店通過虹口書會吸引新客群。 文匯報記者 周俊超攝 樂開書店的作者籤名本、籤圖本受到消費者青睞。 文匯報記者 周俊超攝與商戶高頻聯動，多元場景賦能「悅讀生態」與商場商戶高頻聯動，是本屆虹口書會的另一大特色。家住附近的徐曉蓉與家人在太陽宮5樓的小鳥杯咖啡館小憩，點完咖啡，他們還獲贈了虹口書會專屬貼紙。徐曉蓉撕下貼紙，特地貼在T恤上：「我看到商場大屏幕打出了虹口書會開幕的消息，這張貼紙很有紀念意義。」 在咖啡店消費，可獲贈虹口書會專屬貼紙。 文匯報記者 周俊超攝 消費者徐曉蓉將虹口書會專屬貼紙貼在衣服上。 文匯報記者 周俊超攝 西西弗書店太陽宮店內正在看書的消費者。 文匯報記者 周俊超攝瑞虹天地商場相關負責人介紹，在商場內的小鳥杯、星巴克等4家咖啡館消費，即可獲得限量貼紙，讓咖啡杯成為「移動的書展符號」。此外，商場聯動影院商戶推出憑《閱讀手冊》享票價優惠活動，包括《東極島》《浪浪山小妖怪》等熱門電影。在商場任意消費滿198元，還能獲得虹口書會限定冰箱貼。書展期間，還將舉辦自然博物館「恐龍主題科普閱讀」、「雄獅少年電影原聲黑膠視聽」等活動，以多元場景賦能「悅讀生態」，進一步帶動線下消費，助力文旅商融合發展。
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