來自中國的正義呼聲——宋慶齡與世界反戰反法西斯運動
2025-12-03 02:30 9,418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)
今天（8月8日），位於新疆塔克拉瑪幹沙漠中心的最大光伏電站——塔油且末光伏電站累計發出綠電突破3億度。塔油且末光伏電站位於新疆巴音郭楞蒙古自治州且末縣境內，地處塔克拉瑪幹沙漠腹地，是我國在流動性沙漠中心建成的首個大型集中式光伏電站。項目於2023年5月31日併網發電，總佔地面積超過3300畝，由近26萬塊光伏板組成，配套10兆瓦儲能裝置。中國石油塔裡木油田新能源事業部經理 梁玉磊：我們通過板上發電、板下治沙，建設光伏方陣32個，固沙面積達到4000畝。有效改變了小環境風速，形成「發電-固沙-惠民」一體模式。目前，塔裡木油田在塔克拉瑪幹沙漠已建成尉犁、且末、葉城、伽師、上庫5座集中式光伏電站，總裝機規模達到260萬千瓦，光伏板覆蓋10萬畝黃沙。截至目前，這些電站累計發出綠電已突破20億度，日最大發電量超過900萬度。西北首個百萬千瓦級綠電直連項目加速推進在塔克拉瑪幹沙漠北緣，塔裡木油田建成的上庫高新區低碳轉型130萬千瓦光伏項目正在探索「綠電直連」。實施後，這也將成為我國西北地區首個百萬千瓦級「綠電直連」項目。綠電直連是指太陽能、風能發出的綠電不接入公共電網，而是通過專用線路直接向單一用戶供電。上庫光伏項目佔地3.5萬畝，配套超大型儲能系統，能最大限度破解光伏發電的波動性難題。塔裡木油田聯合國家電網、獨山子石化等企業，探索通過直連線路向附近的獨山子石化公司乙烯項目直供綠電，促進新能源就近就地消納。數據顯示，上庫項目自今年1月併網發電以來，累計生產綠電突破2億千瓦時。上庫項目綠電直連全面落地，將成為我國西北地區首個百萬千瓦級綠電直連項目，每年21億千瓦時的綠電將直供園區企業。中國電力企業聯合會規劃發展部主任 張琳：綠電直連的創新探索，有利於加大新能源消納力度，推進園區、企業綠色低碳轉型，提升市場主體的社會形象和競爭力，推進產業高質量發展。今年5月，我國發布《關於有序推動綠電直連發展有關事項的通知》，鼓勵各類經營主體投資綠電直連項目。當前，已有江蘇、雲南、青海三省發布了關於綠電直連的實施方案。
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