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2025-11-11 09:16 6,731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)
濟南8月12日電(陳宛婷)這個夏天，當「蘇超」「村超」承包南方城市之夜時，山東的夜晚正被一場場「舌尖賽事」點燃。從「魚」躍龍門的廚藝交鋒到「串」山越海的烤技較量，「好客山東·美食爭霸賽」以魯味為紐帶，串起16市「寶藏」美食，引遊客變饕客，在魯菜發源地開啟「舌尖上的旅行」。 近日，記者跟隨「暢遊齊魯 樂GO山東『鏡頭裡的山東之夏』」宣傳推廣活動，赴多地探訪山東夜經濟熱力全開的「流量密碼」，在淄博邂逅「『串』山越海·山東燒烤美食爭霸賽」收官戰。 「『串』山越海 · 山東燒烤美食爭霸賽」總決賽在淄博博山舉行。陳宛婷 攝 比賽現場，烤爐成排，煙火升騰，市民遊客從四面八方聚攏而來，被滋滋冒油的肉串和炭火烤出的焦香激起強烈食慾。活動同步設有非遺文創、陶琉工藝品等市集攤位。 「燒烤賽事是一個集美食、手作、展銷於一體的多元平臺，匯聚各類美食和特色好物，希望通過集中展示與展銷，帶動城市整體消費升級。」博山區文化和旅遊局局長孫雪紅說。 據了解，博山區2023年打造燒烤集聚地北門裡，以小串燒烤為特色，多次舉辦涵蓋美食美物的燒烤賽事促進消費，2024年客流量超550萬人次。「比賽為淄博燒烤發展提供新路徑，通過菜品創新，推動淄博傳統地攤經濟向2.0版、3.0版升級。」淄博市燒烤協會會長傅瑩表示。 美食賽事之外，山東的夜也因各類遊覽項目「不打烊」「換新裝」，而散發別樣魅力。 在泉城濟南，大明湖畫舫夜遊讓遊客在槳聲燈影中感受「一城山色半城湖」的韻味。信步相連的曲水亭街與百花洲歷史文化街區，特色文創小店、傳統茶館、民謠酒吧林立，氤氳著老濟南的閒適與文藝氣息，成為市民遊客夜間漫步、休閒消費的熱門選擇。三大片區串聯起夜間消費帶，將歷史文脈與現代生活無縫銜接，成為濟南「夜經濟」的標誌性名片。 從城市切換至鄉村，在淄博紅葉柿巖旅遊區，古村落經過創意改造，融入熱帶雨林景觀與異域風情，夜間變身「仙氣秘境」。千年打鐵花、水上飛人等非遺與特技表演，搭配電音派對、篝火晚會，讓遊客在夜色中感受傳統文化與現代潮流的碰撞，景區夜間客流與營收同比增長顯著。 紅葉柿巖旅遊區夜間特色表演活動吸引遊客打卡拍照。景區供圖 「紅葉柿巖景區一年客流量達140多萬人次。」孫雪紅告訴記者，博山區致力於將產業優勢變為文旅優勢，不斷改造老工業廠房，進一步加快城市更新的步伐。 據悉，本次主題宣傳推廣活動旨在全方位、多角度挖掘山東文旅融合發展故事，展現山東特色文旅資源與融合創新成果，以真實體驗和鮮活案例吸引遊客關注，呈現「好客山東」的多元魅力，邀八方遊客「暢遊齊魯 樂GO山東」。(完)
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