海島發展「三重奏」：「僑智」破題鋪就共富路
2025-12-01 21:17 7,396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)
三明8月13日電 題：福建三明「綠色電網」：青山綠水間的「零碳」實踐 作者 吳學生 陳金華 盛夏的福建三明，群山環繞，古木參天，碧水長流，空氣清新，如同走進一個「天然氧吧」。這裡的森林覆蓋率達77.12%，被譽為「中國綠都」。 近年來，三明將生態優勢源源不斷轉化為綠色發展優勢。國網三明供電公司同步啟動「環境友好型電網」建設，通過推動清潔能源消納、電能替代、林電共安、守護候鳥生命線等措施，厚植「綠色電網」底色，勾勒出人與自然和諧共生的新圖景。 推進新型電力系統建設，打造「零碳金湖」 大金湖景區位於三明市泰寧縣，是福建泰寧世界地質公園的核心景區，以丹霞地貌為主，兼具花崗巖地貌景觀和人文景觀。 圖為三明泰寧載客量最大的純電動遊船每日接送遊客穿梭於大金湖上。鄧勝林 攝 在大金湖景區裡，一家度假酒店的「光儲充微電網」示範項目格外引人注目。光伏板將陽光轉化為電能，儲能設備有序儲存多餘電力，就像一個巨大的「充電寶」，持續為來往電動汽車充電、為酒店提供24小時熱泵加熱的熱水，每年可有效利用光能發電40萬千瓦時。 據國網三明供電公司相關負責人介紹，2024年起，該公司結合泰寧旅遊特色，配合地方政府推出零碳交通、零碳住宿、零碳餐飲等能源替代項目，通過充電遊船替代燃油遊船、電氣化廚具替代燃柴廚具以及酒店集光、儲、充為一體的微電網項目推廣建設等措施，打造「零碳金湖」名片。 如今，大金湖的「零碳模式」每年減排4000餘噸溫室氣體，相當於在湖邊種了數十萬棵樹，讓碧水藍天更澄澈。 推廣綠色建造技術，建設「零碳」電網 在三明首座「低碳」變電站——110千伏文昌變電站的建設現場，看不到塵土飛揚，進度井然有序。這得益於國網三明供電公司按照「策劃一項、建設一項、創建一項」的「零碳、零能耗」綠色工程管理理念，推廣綠色建造技術，實現電網高質量發展和生態環境高水平保護協同共進。 施工現場，國網三明供電公司採用混合氣體組合電器替代充油組合電器，減少火災隱患、降低環境汙染；使用生態環保預製性材料，告別塵土和建築垃圾；構築生態邊坡及擋牆，防止水土流失，宛如給大地披上了「綠色鎧甲」；屋頂光伏板自發自用，為變電站提供清潔能源和應急電源。 深化林電共安，守護生物多樣性 三明地處福建省西北部，山地丘陵多，電網線路長、分布廣且多在崇山峻岭中，輸電線路與森林資源安全長期面臨考驗。 近年來，國網三明供電公司通過政企協同聯動深化林電共建共安體系的探索與實踐，建成42條總長45公裡的生物防滅火林帶，跨越林區面積達1635畝。用油茶、楊梅等替代毛竹、杉木等易超高超限、低附加值植物，從源頭消除線樹矛盾，保障線路和森林安全，同時為村民和村財增收，形成「線路安全、林農受益、森林防火」的多贏局面。 圖為國網三明供電公司員工在輸電鐵塔上安裝護鳥擋板。蔣俊傑 攝 此外，三明市的明溪、沙縣、永安、尤溪等地是候鳥遷徙的重要路線。為做到鳥類與電網的和諧共生，國網三明供電公司除定期對東方白鸛、白鷳等保護鳥類的棲息地及附近輸電線路開展特巡特護外，開展愛鳥護線宣傳活動，發放愛鳥行動宣傳手冊，並加裝了2244塊護線護鳥擋板，既防止鳥類碰觸電網引發故障，也為其提供安全棲息環境。 目前，在三明的這片青山綠水間，環境友好型電網新畫卷正徐徐展開。(完)
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