綠色中國2025淄川對話會舉行 助力新形勢下中國能源轉型走深走實
2025-12-12 01:18 6,842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)
上海8月13日電 (記者 王笈)作為中國出版業最具影響力的大眾書展之一，2025上海書展暨「書香中國」上海周13日拉開大幕。從各地趕來的愛書人不懼高溫，一大早便湧入主會場淘書逛展，留下了書香四溢的夏日記憶。 8月13日，2025上海書展暨「書香中國」上海周開幕。 記者 康玉湛 攝 今年書展首次推出上海展覽中心、上海書城「雙主場」，並將部分活動下沉至社區、圖書館、實體書店，進一步擴大全民閱讀覆蓋面。據統計，2025上海書展閱讀活動數量逾1200項，與去年相比增加了23.8%，再創新高。 《何以漢服：重新發現馬王堆漢墓服飾》《繡虎少年》……主會場裡，「能吃辣、會出書」的主賓省湖南精選了一批體現湖南元素、賡續湖湘文脈的新書好書，讓嶽麓書香入申江。馬伯庸「見微」系列(《長安的荔枝》《太白金星有點煩》《桃花源沒事兒》)、蔡瀾「人生智慧三部曲」等暢銷書籍吸引讀者駐足。 紀念首部《子愷漫畫》出版100周年回顧展。 記者 康玉湛 攝 上海人民出版社《上海抗日戰爭史》、上海人民美術出版社連環畫《不屈的手指》……在紀念中國人民抗日戰爭暨世界反法西斯戰爭勝利80周年之際，相關主題出版物湧現於書展。華東師範大學出版社特別推出「紀念首部《子愷漫畫》出版100周年回顧展」，展出多種抗戰時期書刊原件，復刻多幅豐子愷珍貴漫畫，再現這位中國知名漫畫家以筆為戈的抗戰之路。 2025上海書展首次舉辦「舊書新知」全國邀請展。 記者 王笈 攝 而在首次引入的「舊書新知」全國邀請展區域，中國書店、上海舊書店、四川毛邊書局等多家書店攜古舊書精品集中亮相，為新書雲集的上海書展再添亮色。其中，成立於1952年的中國書店是目前中國最大的古舊書實體店。 「這是我們第一次帶古舊書來到上海書展，準備了3000冊，希望能把這些書留到上海讀者的手裡。」中國書店副總經理劉易臣接受記者採訪時表示，近兩年全國舊書市場有所回暖，舊書的文化價值日漸深入人心。「舊書既是書籍綠色循環的一種體現，也是對新書的重要補充，有時還能成為情感所系。讀者可從舊書中獲取新知識，通過舊書找到新知己，在翻閱舊書的過程中找回自己人生的某一個片段。」(完)
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