大運河成京津冀文化紐帶
2025-12-11 08:56 6,356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)
1938年孤島時期堅持發聲的《譯報》原版報紙、毛澤東《論持久戰》早期單行本、百代公司1935年首次發行的《義勇軍進行曲》黑膠唱片，抗戰話劇《塞上風雲》原版戲單……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，「珍存銘志——上海市民抗戰實物收藏展」今天在上海四行倉庫抗戰紀念館啟幕。本次展覽匯集了10餘位資深民間收藏家珍藏的百餘件珍貴實物，近50%的展品為首次公開亮相，全景式再現了上海軍民同仇敵愾、共御外侮的壯闊歷史。四大板塊，再現波瀾壯闊的歷史原貌本次展覽布設了「熱血守土」「文戈鑄魂」「民生鑄壘」「捷音震宇」四大主題板塊。「熱血守土」展區，歷史的硝煙仿佛撲面而來。戰場遺留的武器裝備、斑駁的榮譽勳章無聲陳列，它們跨越時空，訴說著「一·二八」、「八一三」兩次淞滬抗戰中，中國將士的浴血榮光。從吳淞炮臺的怒吼到羅店焦土的鏖戰，再到四行倉庫「八百壯士」的孤軍堅守，每一件展品都深深鐫刻著中華兒女「不畏強暴、血戰到底」的英雄氣概。「文戈鑄魂」展區，聚焦上海文化界在戰火硝煙中的不屈抗爭。泛黃的《抵抗》三日刊、孤島時期堅持發聲的《譯報》、百代公司發行的首版《義勇軍進行曲》唱片、引發萬人空巷的抗戰話劇《塞上風雲》戲單等珍貴實物，生動展現了文化工作者以筆為槍、以舞臺為陣地、以音符為號角的戰鬥身影。他們揭露侵略者暴行，喚醒民眾救亡圖存的意識，在申城築起了一道堅不可摧的精神長城。「民生鑄壘」展區，揭示了全民抗戰的深厚偉力。印有抗日口號的商品包裝、記錄民眾踴躍認購救國公債的憑證、見證市民拒用偽鈔維護金融主權的實物……這些充滿生活氣息的展品，默默講述著上海普通市民，如商人、主婦、工人、報童等如何以各自的方式支援前線的故事。數百萬同胞在後方經濟與民生領域構築起堅實的抗敵防線，成為支撐持久抗戰的基石。「捷音震宇」板塊，展現珍貴的勝利紀念勳章和書刊影畫。將觀眾帶回到1945年8月那個激動人心的時刻——上海街頭萬人空巷，民眾沉浸在勝利的狂喜與震天的歡呼中，歷史在此定格，昭示著正義的最終勝利和民族曙光的到來。近半數展品首次亮相，諸多「壓箱底」藏品本次展覽中，近50%的展品為首次公開亮相，件件堪稱「時間的珍寶」。包括1938年孤島時期堅持發聲的《譯報》原版報紙、毛澤東《論持久戰》早期單行本、百代公司1935年首次發行的《義勇軍進行曲》黑膠唱片，以及抗戰話劇《塞上風雲》原版戲單等，均是存世量極少的稀世珍品。尤為引人注目的是兩件「鎮展之寶」：一是讚頌八百孤軍堅守四行倉庫的《歌八百壯士》珍貴唱片，真實留存了英雄們的戰鬥吶喊；二是《義勇軍進行曲》首版發行唱片，音符間的激昂旋律穿越時光，仍能喚醒國人的熱血記憶。 抗戰話劇《塞上風雲》原版戲單 1938年孤島時期堅持發聲的《譯報》原版報紙在展廳內，還實景還原了「抗戰時期上海報刊編輯部」，讓觀眾沉浸式感受從抗爭到勝利的堅守：老式打字機、泛黃的稿件、隱蔽傳遞的報刊小樣……都是真品，生動再現了從孤島時期到抗戰勝利，上海文化工作者在敵偽監控與戰火洗禮中堅守陣地的全過程。 實景還原了「抗戰時期上海報刊編輯部」展區內不僅能看到抗戰初期的艱苦陳設，更陳列著抗戰勝利後慶祝遊行時使用的勝利條幅以及案頭擺放著的一張「日本無條件投降」的新聞報刊，讓觀眾親臨實境感受從浴血抗爭到終迎勝利的厚重氛圍，觸摸文化抗戰的精神脈絡。展品中還有大量「生活印記」揭示了全民抗戰的深厚根基，其中不乏珍品：存世量極少的「抗敵牌」火花，火花上的愛國標語見證民眾「每買一盒火柴，便為抗戰添一份力」的熱忱；天廚味精創始人吳蘊初親筆手信尤為珍貴，信中字字懇切提及「以實業助抗戰」的決心，盡顯民族企業家的擔當。此外，印有「抗日救國」字樣的商品包裝，據史料記載，此類貼標商品銷量較普通商品提升30%以上、市民認購救國公債的原始憑證、各界捐款收據等物件，共同勾勒出「抗日戰爭不僅是軍隊的戰鬥，更是整個中華民族的堅守」的歷史圖景，上海千萬市民的抗戰身影躍然眼前。 民眾在購物的鈔票上自發印上「不買日貨」救國公債 「抗敵牌」火花勳章也是本次展覽的一大亮點，集中在「熱血守土」與「捷音震宇」兩大板塊：前者陳列著極其稀有的「一二八抗戰榮譽勳章」「八一三抗戰榮譽勳章」，斑駁勳章上的彈痕與鏽跡，無聲訴說著抗戰初期的慘烈與英勇；後者則展示了抗戰勝利後發行的華僑祝賀勝利徽章、上海民眾慶祝解放的勝利徽章，見證著終迎曙光的激動時刻。雖僅分布於兩大板塊，這些勳章卻以極高的稀有度與完好品相，串聯起從抗戰爆發到最終勝利的完整歷程，成為那段烽火歲月最硬核的「榮譽見證」。展覽由靜安區文化和旅遊局指導，靜安區文物保護管理服務中心、四行倉庫抗戰紀念館和市收藏協會主辦。展出的百餘件珍貴實物均來自市收藏協會旗下的收藏家的多年積累與珍藏，其中不少展品系首次公開亮相。展覽第一期將於上海四行倉庫抗戰紀念館三樓臨展廳持續展出至8月30日；第二期展覽定於10月13日至11月10日結束。
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