持續時間長、極端性強 甘肅蘭州榆中縣本輪強降水有3個特點
2026-03-14 14:16 3,645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)
瀋陽8月14日電 (姜月恆)從銘刻著「九一八」事變史實的殘歷碑，到孕育東北抗日烽火核心的中共滿洲省委舊址；從禁錮盟軍戰俘的牢獄，到記錄抗聯將士浴血雪原的陳列館……8月12日至13日，來自美聯社、日本朝日新聞、新加坡亞洲新聞臺、日本共同社、奧地利電視臺等外國媒體和國內主流媒體的記者們穿梭於遼寧省瀋陽市與本溪市，共同觸摸歷史脈搏、探尋抗戰遺蹟。 8月的瀋陽，豔陽高照。12日上午，在瀋陽「九·一八」歷史博物館的殘歷碑前，20餘家外國和國內媒體記者在這裡匯合。他們的目光不約而同地望向巨大的檯曆雕塑，在那裡，時間永遠定格在「1931年9月18日星期五」。 瀋陽「九·一八」歷史博物館作為全面反映「九一八」事變歷史的專題博物館，通過大量文物、史料及多種展示手段，反映了從1931年日本帝國主義發動「九一八」事變後，東北人民十四年遭受奴役、奮起抗爭、浴血奮戰的歷程。 中外媒體在瀋陽「九·一八」歷史博物館採訪抗戰老兵。姜月恆 攝 「我的父母都被害死了，是部隊收留了我，從那時起我就參軍了。」92歲高齡的楊化烽在休息室裡講述了自己參加抗日戰爭的經歷，日本廣播協會NHK的記者將這段珍貴的口述歷史保留在鏡頭中。 中共滿洲省委舊址紀念館隱於瀋陽市一條小巷深處，院落裡青磚斑駁。中共滿洲省委舊址紀念館副館長張璐向中外記者介紹道，世界歷史上第一份反法西斯戰爭宣言——《中共滿洲省委為日本帝國主義武裝佔領滿洲宣言》就是從這裡發出。 瀋陽二戰盟軍戰俘營舊址陳列館曾是日軍「奉天俘虜收容所」，在刻滿了戰俘營中死去的盟軍官兵姓名的「死難者碑牆」前，美聯社記者駐足許久，那上面刻有一些美國官兵的名字。 外媒記者記錄拍攝博物館相關藏品。姜月恆 攝 在本溪市本溪縣，中外記者在東北抗聯史實陳列館裡沉浸式體驗了東北抗聯戰士的密營生活。「吃草根，啃樹皮，棉花套子能充飢。」在東北抗聯史實陳列館研究部主任周浩介紹密營的艱苦條件時，同行的中外記者們面色凝重。 「通過這次參訪活動，我了解到了當時中國面臨的殘酷處境，看到紀念館中陳列的藏品，讓我認識到當時的形勢很嚴峻，這是我們這一代人很難去想像的。」一位外媒記者說：「有這樣一個博物館把這段歷史保留起來，能起到很好的教育意義。」 抗戰老兵楊化烽與他的女兒面對外媒記者提問時表示，這段歷史不應該被忘記，和平是全世界人民的希望，我們要更好的面向未來。(完)
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