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)
拉薩8月13日電 題:從山谷走向領獎臺 次旦玉珍的滑雪登山逐夢路 作者 李林 一次次登山爬坡、快速下滑訓練,中國滑雪登山運動員次旦玉珍並未感覺疲憊,她很享受登山觀景和下滑帶來的速度感。從家鄉西藏山南市隆子縣走出來的次旦玉珍,近年來在滑雪登山國際賽事中嶄露頭角,目前她正在全力備戰下一場賽事,目標直指更高的國際舞臺。 圖為2023年2月,次旦玉珍參加青年世界盃比賽。(資料圖)次旦玉珍供圖 隆子縣地處喜馬拉雅山脈東段北麓,平均海拔3800多米。次旦玉珍小學時,便有早起跑步的習慣。2016年,她正式進入當地體校,開始練習摔跤和跑步,打下了紮實的體能基礎,那時她10歲。2019年,練習一年的競走後,她「轉行」學習滑雪登山,開啟了全新的運動生涯。 「轉行」之初,次旦玉珍對滑雪登山這項運動幾乎一無所知,但她很快投入了系統性的訓練。「剛開始對我來說,最難的是掌握平衡,其次是轉彎。」次旦玉珍回憶道,「下滑時速度很快,需要精準控制滑板,前期花了不少時間適應。」在教練的耐心指導下,她逐步掌握了技術要領,並逐漸愛上了這項融合攀登與滑雪魅力的運動。 她的努力很快結出碩果。2023年2月,次旦玉珍首次參加比賽,就在青年世界盃比賽奪得U18組個人越野賽和垂直競速賽冠軍。同年3月的世錦賽,她在U18組別兩個項目奪金,在同年齡層展現出世界水平。 2025年哈爾濱亞冬會滑雪登山女子短距離決賽中,次旦玉珍以2分55秒88的成績奪冠。她回憶說,短距離比賽包括穿板攀登、菱形障礙、背板攀登和下滑等,比賽過程需要分配好自己的體能和速度。「在腿開始有乳酸的時候,我在心裡想一定要拿到金牌。」 從雪山腳下的小女孩到國際賽場的冠軍選手,次旦玉珍從未覺得訓練是枯燥或痛苦的。「向上攀登的過程會有一個目標,抵達這個目標可以看到很好的風景。下滑時,如果掌握好速度,會特別享受那種自由的感覺。」她笑著說。 「我也希望,每個人都能去享受那種自由的感覺。」次旦玉珍說,隨著自己一次次獲得榮譽,家鄉很多人都希望自己的孩子也嘗試冰雪運動,支持他們通過運動鍛鍊身體。次旦玉珍的小妹喜歡跳舞,堅韌不拔、敢於攀登,姐姐的優秀品質成為她學習舞蹈路上的指明燈。 近年來,西藏冰雪運動迎來快速發展期,青少年參與冰雪運動人數增多,冰雪運動場地和設施不斷完善。西藏立足獨特的地理氣候條件,創新思路舉措,加大投入力度,發揮體育援藏優勢,加強冰雪運動交流合作,以越野滑雪、滑雪登山為重點項目,推進高原特色體育事業發展。 「真希望有更多人支持、參與冰雪運動。」次旦玉珍從青藏高原的雪山到世界各地的雪山,在一次次訓練、比賽中,看到了自己的不足,更在與各國運動員的比賽交流中,學習了成熟的技術、找到新的訓練方向。 一次次的攀登、一次次的滑行,對次旦玉珍而言,滑雪登山不僅是競技,更是一種熱愛。「我希望未來能走得更遠,站上更高的領獎臺,也讓更多人了解滑雪登山,一起感受這項運動的魅力。」(完)
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