近觀「兩山」丨藍天蒼洱寄鄉愁
2025-11-30 17:55 8,839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)
8月5日電 5日下午，在國家中醫藥管理局召開的專題發布會上，針對「中醫藥在基孔肯雅熱的防控方面有何優勢」提問，廣東省中醫院院長張忠德進行了解答。 張忠德稱，基孔肯雅熱是由於基孔肯雅病毒引起的一種急性傳染病，主要是通過白紋伊蚊和埃及伊蚊的傳播，臨床上它的表現主要是三聯症，發熱、關節痛、皮疹。主要的治療就是對症支持治療。而基孔肯雅病毒對熱很敏感，56℃30分鐘可以滅活它；不耐酸、70%的乙醇、1%次氯酸鈉、脂溶劑、過氧乙酸、甲醛、戊二酸、酚類、碘伏和季銨鹽化合物等消毒劑及紫外線可以滅活。根據廣東省疾控局的統計，2025年7月27日的0時到8月2日的24時，廣東全省新增的病例2892例，未報告重症和死亡案例。 張忠德指出，我國古代僅疫病的專著就有500多種，形成了完備的中醫疫病理論體系和臨床診療體系，深刻的總結了氣候環境、人和病邪相互作用是疫病發生和流行的關鍵三要素，較早地認識到疫病的病因的特殊性，當時已經提出了要主動的「避其毒氣」，摸索出了許多預防和治療的方劑。 張忠德表示，新中國成立以來，中醫藥多次參與了疫病防控救治，尤其在抗擊新冠疫情的戰鬥中，中西醫並肩抗疫的經歷引人注目，中醫學以其獨特的健康觀，豐富多樣的技術手段，注重維護人體自身抗病能力，注重調整人體內在的平衡，在縮短病情、緩解症狀、降低重症轉化率和病死率，以及後期指導病人的康復，再次向世人展示了其充滿東方智慧的疾病的防治策略和方藥。 張忠德說，本次基孔肯雅熱疫情，通過臨床一系列的觀察，專家組判斷它屬於「蟲咬疫病」，核心病機就是風邪襲表、溼毒蘊熱。由於正值三伏天，天氣非常的炎熱，預防時除了清除環境汙水、滅蚊、截斷傳染源，平時還可以採用健脾消暑的藥食同源的中藥，比如經常用的薏苡仁、白扁豆、淡豆豉、荷葉、冬瓜等，加瘦肉去煲湯，調節身體的體能，保持免疫力的平衡。中醫治療以清熱化溼、疏風透邪為原則，辨證使用中醫藥內服和外治法，對各類人群都可以緩解關節疼痛症狀，促進皮疹的消退，穩定的退熱，積極的促進疾病的康復，而且安全性良好。
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