兩岸媒體人遼寧行活動在瀋陽啟程
2025-12-07 00:12 9,128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)
今年是中國人民抗日戰爭和世界反法西斯戰爭勝利80周年，中國國家話劇院以《死無葬身之地》作為紀念演出劇目，9月2日至7日，該劇即將以全新陣容登陸國家話劇院劇場。該劇由查明哲任總導演，海清、邢佳棟、查文浩、章劼、徐衛、單冠朝、褚栓忠、鄒易道、史光輝、梁家桐等共同主演。這部首演距今28年之久，曾經三度重排、給無數觀眾留下深刻印象的薩特名作《死無葬身之地》重排上陣。 1997年，已經從俄羅斯學成歸國的查明哲，在中央實驗話劇院的實驗小劇場執導了他回國後的第一部話劇《死無葬身之地》，戲一上演便觀眾如潮，僅能容納180人的小劇場擠進了200多人。由於觀眾太多，一些人被擠坐到演員的腳邊，幾乎妨礙到演員更換演區。該戲的上演還在學術界、藝術界、新聞界引起較大反響。《死無葬身之地》發生在1944年的法國。第二次世界大戰勝利前夕，五名法國抵抗組織成員因行動失敗被俘，在酷刑拷打的煉獄中遭受「法蘭西民團」極端法西斯主義分子的鎮壓與折磨，五名抵抗組織成員已無秘密可守，肉體與意志在虛無的折磨邊緣瀕臨崩潰。被俘者的煉獄，同樣也是施暴者的精神墳場，折磨隊員的「惡魔」也並非天生的惡魔，極端法西斯主義份子同樣身處人性的囚籠，在暴力系統中經歷著精神腐蝕與自我異化的悲劇。戲劇迎來突轉，此時，唯一逃脫的遊擊隊長被當作身份不明的人也被關了進來，他肩負著通知戰友改變作戰計劃、免遭殲滅的使命——原本已無秘密可守而絕望的隊員，因突然有了秘密可守而陷入更大的絕望；有人因他的牽連而痛恨，有人要去告密，有人出於保命和自尊選擇親手殺死了同伴，有人站著永不屈服，有人的沉默比敵人的槍聲更加震耳欲聾，他們還在不斷鬥爭、不斷抉擇……目前，《死無葬身之地》迎來第四輪重排。如何在當下找尋薩特所提出的抉擇命題，關注戲劇作品中與當下的連接性，是查明哲此次最關注的表達方式。80年前遊擊隊員面對肉體酷刑的選擇困境，與當代人在信息洪流中的精神困境本質相通——都是在極限壓力下對自我存在的確認。 中國國家話劇院演員海清挑戰話劇舞臺，飾演全劇唯一的女性角色呂茜。無論是被觀眾熟知的國民度極高的螢屏角色，或是塑造能力極強贏得演技認可的獨特人物，海清即將塑造的革命者形象，無疑成為本劇本次重排的亮點。中國國家話劇院演員邢佳棟此次塑造卡諾裡，將突破傳統硬漢框架，展現理性主義者在絕境中的精神堅守。多年前他曾在《紀念碑》中與查明哲導演合作，此次再次聯手，值得期待。中國國家話劇院查文浩身兼導演與昂利飾演者雙重身份，在創作與表演的互文中解構「選擇的悖論」。國家話劇院中生代力量章劼、徐衛、儲栓忠、鄒易道、史光輝等，與國家話劇院青年演員單冠朝、青年演員梁家桐共同構建起層次豐富的群像演技場。
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