（活力中國調研行）「綠」與「電」繡出鄂爾多斯新圖景
2025-11-25 01:36 6,816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)
立秋之後 一些人出現了 眼睛、鼻子奇癢無比 噴嚏、眼淚止不住流的情況 這不是感冒，而是過敏 很多人認為花粉過敏只有春天會發作，其實秋季也是花粉過敏的高發季。不過，秋季過敏相較於春季來說有所不同，一些人的症狀較春季更為嚴重，如何針對性應對？ 秋季過敏「誘因」 花粉為主、真菌協同 春季過敏的「主角」是花粉，秋季過敏則呈現花粉為主、真菌協同的特點。從致敏性來看，秋季和春季的過敏有以下區別： 秋季花粉致敏性更強 春季的花粉多是樹木花粉，顆粒較大，常掉落在地上，風吹起後被人吸入引發過敏。 秋季花粉大多來源於雜草，如豚草、蒿草等，顆粒小且乾燥，易飄浮在空中，讓人防不勝防。 春季花粉濃度雖然高於秋季，但秋季花粉的致敏性更強，蒿草花粉就是重要的致敏原之一，部分人群只接觸少量蒿草花粉就會發生嚴重的過敏反應。 秋季黴菌滋生更多 秋季晨露或降雨殘留、落葉和腐爛植被有助黴菌滋生。當人接觸或吸入黴菌孢子時，也易出現過敏。 秋季氣候比春季更乾燥 秋季空氣乾燥且紫外線較強，皮膚易流失水分、屏障功能減弱，常出現乾性溼疹和過敏性皮炎。 此外，秋季也是室內過敏高發期，這主要跟缺乏通風，造成室內塵蟎、皮屑過多，引發過敏反應有關。 秋季過敏症狀 相較於春季，秋季過敏症狀更易伴隨乾燥特徵，如皮膚乾燥瘙癢、乾咳少痰等，持續時間也更長，部分因真菌滋生可能持續到深秋。 鼻部症狀 打噴嚏、流清鼻涕、鼻塞、鼻癢等。 眼部症狀 眼睛癢、流淚、紅腫等。 呼吸道症狀 咳嗽、氣喘，嚴重時還可能引發哮喘。 皮膚症狀 皮膚乾燥、瘙癢、紅腫，甚至出現皮疹，讓人忍不住想要抓撓。 如何區分 真菌過敏與花粉過敏？ 近期，我國多地出現強降雨天氣，降雨量大、溼度大、高溫天氣多，真菌孢子大量繁殖。如果長期接觸或經常暴露於含有大量真菌的環境中，可能會引發真菌過敏性疾病。 真菌喜歡在陰溼環境中繁殖，尤其是浴室、地下室、倉庫等通風條件差的環境。 花粉過敏性鼻炎和真菌引起的過敏性鼻炎，在症狀上很相似，極易造成誤診，因此，需要進行過敏原檢查，正確區分才能有效治療。 秋季過敏 應對方法需「因季調整」 相較於春季過敏的應對，秋季過敏時，除避開花草密集的區域、外出加強防護外，還需加強室內除溼，定期清潔浴室、廚房等易滋生真菌的角落；同時注意潤燥護膚，多喝水、使用保溼產品，緩解乾燥加重的過敏症狀。 首都醫科大學附屬北京世紀壇醫院變態反應中心主任王學豔介紹，針對過敏性鼻炎，要關注居住區的花粉濃度，在花粉播散前一到兩周進行預防性用藥，可減少花粉高峰期嚴重症狀出現。 很多人認為，花粉過敏不是什麼大病，忍一忍就過去了。這種認識是錯誤的，以常見的過敏性鼻炎為例，如不及時治療，會引發鼻竇炎、嗅覺減退、中耳炎，甚至發展成哮喘。 溫馨提醒 一旦出現過敏症狀 應及時到醫院就診 在醫生指導下進行治療 對引發過敏的原因 進行控制與幹預 避免產生更嚴重的併發症
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