恆星內部結構究竟如何？一次罕見超新星爆發研究揭示
2025-10-27 03:34 1,479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)
烏魯木齊8月9日電 (記者 張素)「我們主動融入涉外法治工作戰略布局，跟進打造亞歐黃金通道和向西開放橋頭堡戰略，制定服務保障自貿試驗區建設23條檢察措施，積極服務『一帶一路』核心區和自貿試驗區建設。」新疆維吾爾自治區人民檢察院黨組副書記、常務副檢察長劉鋼說。 8日，中國最高人民檢察院新聞辦公室組織開展「新時代法律監督工作巡禮·高質效辦好每一個案件」集中採訪活動。記者採訪獲悉，新疆檢察機關立足檢察職能，在服務保障絲綢之路經濟帶核心區建設和中國(新疆)自貿試驗區建設等方面積極作為。 「我們在全國率先實現與海關緝私局偵查監督與協作配合辦公室全覆蓋，高質效偵辦一批重大玉石、洋酒走私案。」新疆維吾爾自治區人民檢察院經濟犯罪檢察部主任趙軍說，辦案後期還會進行復盤，通過制發相關檢察建議，堵住制度漏洞，實現「辦理一案、治理一片」的效果。 聚焦自貿區「三個片區」重點領域差異化發展、差別化探索的總體要求，烏魯木齊、喀什、霍爾果斯檢察機關分別制定服務保障自貿區建設的工作意見。針對中哈霍爾果斯國際邊境合作中心長期以來存在的菸草行政監管法律適用不明晰問題，自治區人民檢察院聯合自治區菸草專賣局共商推動國家菸草專賣局下發相關批覆，在明確行政監管職責的同時推進綜合治理。 趙軍介紹說，隨著經貿往來日益密切，檢察機關辦理涉外案件發現不少新情況，其中，走私犯罪、合同詐騙、跨境電信網絡詐騙等犯罪亟待關注。圍繞取證難、資金穿透難、人員流動量大等情形，檢察機關還將與海關等部門依託案件的辦理，以個案為切入點，推進類案治理，適時開展走私案件偵查監督專項，發揮好法律監督輻射效應。同時不斷提高證據意識、證據調取、審查、判斷的水平，維護良好的法治化營商環境。 新疆是中國交界鄰國最多、陸地國界線最長的省級行政區。近年來，新疆檢察機關立足實際，推進國際司法合作工作行穩致遠。 2019年5月，新疆維吾爾自治區人民檢察院正式成立國際合作處，負責有關國際司法協助等工作。今年6月，自治區人民檢察院出臺關於加強全區涉外檢察工作的15條舉措，從提高政治站位、聚焦主責主業、深化國際合作、夯實工作基礎等方面細化舉措，旨在為「一帶一路」核心區建設和自貿試驗區建設提供更優法治保障。 「下一步，我們將加大對跨境洗錢、走私、電信網絡詐騙、騙取出口等領域犯罪辦案力度，加大對侵犯智慧財產權犯罪案件的懲治力度，以檢察之力服務『一帶一路』核心區建設。」新疆維吾爾自治區人民檢察院經濟犯罪檢察部副主任王次富說。(完)
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