【成都世運會】成都世運會潛水項目收官 中國隊再破世界紀錄
2025-10-21 16:39 7,246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)
北京8月7日電 (趙婧姝 蕭子恆)「多彩世界」中俄青年油畫展暨「青春志」北京青年美術作品邀請展7日在北京中華世紀壇開幕。本次展覽以「和平與友誼—紀念世界反法西斯戰爭勝利80周年」為主題，共評選出211幅獲獎作品並展出。 211幅作品風格多樣、題材豐富。徘徊其間，觀眾便走進中俄當代藝術家的視角，既可凝望兩國為世界反法西斯戰爭勝利而奮戰的若干瞬間，也可感受兩國藝術家對中俄當代發展故事的理解，還可沉浸式欣賞俄羅斯傳統與現代文化藝術。 在展覽現場，不少中外觀眾圍繞在一幅作品前。不大的畫布上，絢麗煙花盛放在夜晚的天空。據作者娜塔莉婭介紹，這幅作品描繪的是莫斯科友誼公園裡慶祝勝利的禮炮，作於今年5月9日，是為紀念蘇聯偉大衛國戰爭勝利而創作。 娜塔莉婭說，這幅作品提醒我們要銘記歷史、團結一心；同時，紀念(勝利日)這樣的節日也更好地傳承了俄中友誼。 8月7日，娜塔莉婭在展覽中與她的獲獎作品《友誼公園勝利80周年禮炮》合影。 (主辦方供圖) 不遠處，獲獎藝術家多羅菲耶娃熱情地向記者介紹她的作品《風中起舞的人們》。畫面中，株株白樺掩映下，一位一襲紅裝的中國女子與一位身著俄羅斯傳統服裝的女子同框出現，隨風起舞。這幅作品獲得二等獎。 「這寓意兩國友誼，」多羅菲耶娃說，俄中傳統文化之美在這幅作品中交映，白樺也是兩國皆生的植物，穿著兩國傳統服裝的女子在同一場風中起舞，彼此欣賞。 8月7日，多羅菲耶娃向記者介紹她的作品《風中起舞的人們》。 趙婧姝 攝 多羅菲耶娃說，這是她首次來到中國，她很享受這次活動，在這裡「不僅能發表自己的作品，還能向其他技藝高超的中俄藝術家學習」。 本次邀請展的頒獎典禮暨開幕儀式7日也在中華世紀壇舉行。俄羅斯駐華使館、中國人民對外友好協會、主辦單位、協辦單位、承辦單位等有關負責人及中俄獲獎代表等150餘人出席活動。活動還邀請中俄藝術家表演俄羅斯民間歌舞。 8月7日，俄羅斯扎杜姆卡兒童音樂劇院少年舞者在本次邀請展頒獎典禮暨開幕儀式上表演俄羅斯民間舞蹈。(主辦方供圖) 展覽由北京市人民對外友好協會聯合北京俄羅斯文化中心等多家單位共同主辦。自今年4月啟動以來，展覽共徵集中俄藝術家圍繞反對戰爭、和平發展、文化互鑑、中俄友好等內容主題油畫作品460幅，經專家和組委會評選出211幅獲獎作品。據悉，展覽將持續至8月17日。(完)
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