上半年全國210個重點湖庫水質優良比例提升至78%
2025-12-17 20:01 7,298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)
崇左8月13日電(林浩)廣西崇左市財政局13日介紹，今年以來，崇左市立足沿邊區位優勢，充分發揮財政職能作用，聚焦交通、口岸、項目、文旅等重點領域精準發力，加快構築沿邊開放新高地。 崇左市有大新、寧明、龍州、憑祥等縣(市)與越南接壤，邊境線長達533公裡，是中國通往東協的陸路大通道。為夯實開放交通底座，崇左市大力實施西部陸海新通道高質量建設三年行動計劃，2025年，崇左市本級財政統籌資金1.55億元，用於兌付重大交通基礎設施項目建設，加快國道G219龍州科甲經水口至那花公路、國道G219寧明北山至愛店旺英公路、國道G243龍州至憑祥公路建設，進一步完善區域公路交通網絡，為民眾出行和貨物運輸提供更加便捷的條件。 崇左財政還投入0.65億元，建設廣西左江山秀船閘擴能工程項目，打通內河水運發展瓶頸，助力中國—東協互聯互通。 為突破口岸通關能力瓶頸，服務跨境產業鏈供應鏈高效銜接，今年以來，崇左市統籌口岸建設資金3778.31萬元，重點支持中越智慧口岸通道互聯互通項目建設，推動「一站式」通關效率提升，助力崇左打造國內國際雙循環市場經營便利地，構建口岸經濟樞紐，為跨境貿易注入強勁動力。今年以來，友誼關口岸日均通車數量約1500輛次。 崇左市還創新政策工具，激活項目投資引擎。該市搶抓《區域全面經濟夥伴關係協定》(RCEP)建設機遇，出臺財稅政策，重點支持面向東協的跨境貿易、物流、金融、旅遊合作。今年以來，該市堅持「謀劃一批、儲備一批、建設一批」的項目動態管理機制，建立在建、儲備、謀劃「3個1000億」聯動項目庫，總投資額達4781.1億元。 為深化文旅融合，打造跨境合作樣板，今年上半年，崇左市投入中越德天(板約)瀑布跨境旅遊合作區專項資金189萬元，推動跨境旅遊合作區正常運轉。今年以來，崇左相繼舉辦「壯美邊關 魅力崇左」越南推介會等系列活動55場次，持續深化中越人文交流合作。 下一步，崇左將聚焦沿邊開發，優化資金投向，保障重點領域，持續鞏固開放優勢。(完)
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