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2025-11-26 04:57 4,531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)
以色列總理辦公室8日說，以安全內閣已批准總理內塔尼亞胡關於「擊敗哈馬斯」的計劃，以軍準備接管加薩走廊北部的加沙城。 消息一經發布，多個國家和國際組織紛紛發聲予以譴責，甚至宣布暫停對以提供軍事裝備，認為以方破壞國際法基本原則、是「危險的升級」、「擴張主義和種族滅絕政策的新階段」。 計劃充滿爭議 以色列政府難掩困境 根據以色列總理辦公室的聲明，以色列安全內閣8日批准總理內塔尼亞胡關於「擊敗哈馬斯」的計劃，以軍準備接管加沙城。 實際上，以總理內塔尼亞胡此前提出過所謂「全面佔領加薩走廊」計劃。多家媒體披露，該計劃爭議巨大，安全內閣會議上各方爆發了激烈爭吵，歷經超過十小時的磋商才批准了當前版本的「接管加沙城」計劃，並通過了結束加薩走廊衝突的5個原則。 分析人士指出，當前通過的方案是多方妥協的結果，這一系列決定凸顯了以色列政府在加沙問題上所處的困境。內塔尼亞胡堅持「全面佔領加沙」，是維持現政府繼續執政和維護自身政治生命的必然選擇。而以色列軍方等反對，主要認為全面佔領勢必曠日持久耗費兵力，將帶來更多的平民傷亡，並危及以色列士兵和被扣押人員的生命。所以最後妥協的結果是以軍接管位於加薩走廊北部人口密集的加沙城。 儘管措辭上有所「縮水」，但多家媒體分析認為，「接管加沙城」的決定並不意味著以色列放棄對加薩走廊其他地區的佔領。美國阿克西奧斯新聞網站文章指出，以色列當前的決定可能是佔領整個加薩走廊的第一階段。 以軍在加薩走廊軍事行動持續 分析人士指出，可以預見，以軍接管加沙城的計劃將不可避免地將導致加沙局勢向戰火無限期持續的方向發展。 在以總理辦公室發布聲明的當天，以軍繼續在加薩走廊多地展開軍事行動。以色列國防軍8日宣布在加薩走廊打死了巴勒斯坦伊斯蘭抵抗運動(哈馬斯)拜特哈嫩營的副指揮官，以及巴勒斯坦伊斯蘭聖戰組織(傑哈德)加沙城旅反坦克飛彈部隊的指揮官。 此外，以軍戰機、炮兵部隊繼續打擊加薩走廊的武裝人員和武器庫，同時以軍第36師在加薩走廊南部汗尤尼斯展開清剿行動，摧毀地下設施、武器庫及武裝人員據點。 哈馬斯譴責以方計劃構成戰爭罪行 哈馬斯8日發表聲明強烈抨擊以方「接管加沙城」計劃，指責以方的決定代表其圖謀對加沙城及其近百萬居民犯下新的戰爭罪行。以方操縱措辭，用「接管」一詞代替「佔領」，是公然逃避對平民犯下殘酷罪行所帶來的法律責任。哈馬斯呼籲聯合國、國際法院和國際刑事法院承擔責任，制止以方陰謀並追究以色列領導人責任。 8日，巴勒斯坦常駐聯合國觀察員裡亞德·曼蘇爾也就以色列的計劃發表聲明，強調這一行動「完全違背國際社會意願、國際法和常識」，呼籲聯合國安理會立即採取措施阻止這一「極度危險的升級」。 聯合國安理會擬於10日舉行緊急會議 8日，央視記者從中國代表團處獲悉，聯合國安理會擬定於當地時間10日上午10時就加沙局勢舉行緊急會議。 聯合國秘書長古特雷斯通過發言人發表聲明，對以色列政府決定「控制加沙城」表示嚴重關切，稱這一決定是「危險的升級」，可能加劇本已對巴勒斯坦人民造成災難性後果的局勢，進一步危及更多生命，包括仍被扣押人質的安全。 以色列反對黨人士批評安全內閣批准佔領加沙城計劃 接管加沙城計劃也在以色列國內招致批評。 以色列反對黨、中左翼政黨「擁有未來」黨領導人拉皮德發文指出，控制加沙城的決定是「一場災難，並將引發更多災難」。他強調，該決定「完全違背了軍方和安全部門的意見」。相關行動將持續數月，導致被扣押人員死亡、大量士兵陣亡，給以色列納稅人帶來數百億美元的負擔，並導致政治崩潰。 以色列民主黨主席亞伊爾·戈蘭表示，這一決定 「對被扣押人員而言是死刑判決」，並形容這一決定是「幾代人的災難」。 加沙民眾：加薩走廊已經沒有什麼可再被佔領的 針對以色列的佔領計劃，以色列大批民眾表示強烈反對，走上街頭抗議。加薩走廊的巴勒斯坦民眾也強烈譴責以色列方面的計劃。 在加薩走廊，流離失所的加沙民眾對於以色列的佔領計劃，感到震驚和憤怒。加沙流離失所者表示，加沙人幾乎都被擠到了加沙城的西部，剩下的一切就只有西加沙城了。加薩走廊已經沒有什麼可再被佔領的了。 7日，在位於耶路撒冷的以色列總理辦公室附近，大量以色列民眾戴著鎖鏈，手舉被扣押人員的照片，抗議以安全內閣討論擴大在加薩走廊的軍事行動。當天，還有大量以色列民眾在耶路撒冷其他地方以及特拉維夫舉行抗議。 多方譴責以色列 德國將暫停對以軍售 以色列政府「接管加沙城」的計劃公布後，不僅阿拉伯國家，多個歐洲國家也採取召見以色列大使、暫停對以提供軍事裝備、發表聲明痛斥等方式表達譴責。 德國總理默茨8日宣布，由於以色列計劃擴大在巴勒斯坦加薩走廊的軍事行動，德國將暫停批准向以色列出口任何「可能被用於加薩走廊」的軍事裝備。 比利時外交大臣馬克西姆·普雷沃表示，比利時決定召見以色列駐比大使，明確表達比方反對以方進一步升級加薩走廊軍事行動的計劃。 歐洲理事會主席科斯塔警告說，以政府的決定必然會對歐盟與以色列的關係產生影響，強調以色列接管加沙城、阻攔人道主義援助等行為不僅違反以方與歐盟業已達成的協議，還破壞了國際法基本原則。 土耳其外交部強烈譴責以色列政府決定進一步升級在加薩走廊的軍事行動，直言此舉是以「擴張主義和種族滅絕政策的新階段」。聲明說，以色列擴大其佔領的每一步都對國際和平與安全造成沉重打擊，加劇地區動蕩，並加深人道主義危機。 監製丨鄭弘 製片人丨趙新宇 主編丨崔翀 金律成
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