人民論壇網評 | 下足為民服務的「繡花功」
2025-11-02 08:16 1,478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)
廣州8月5日電 (記者 許青青)據中國人民銀行廣東省分行介紹，中國人民銀行東莞市分行近日落地「零散工業廢水指標數據掛鈎貸」，將零散工業廢水產生和處理企業的規範化處理指標與銀行授信額度、利率動態掛鈎，破解企業綠色轉型融資難題。 據了解，廣東東莞製造企業集聚，工業廢水產生單位數量多、規模小、分布散，且大多中小微企業難以獨自處理工業廢水。為解決小規模工業廢水汙染問題，東莞提出將「零散工業廢水」集中處理。目前，東莞已建成6家零散工業廢水處理單位，共有近2萬家企業產生的零散工業廢水得到集中處理。 這種零散工業廢水處理模式，為東莞產業綠色低碳發展提供了重要基礎設施支撐，但部分零散工業廢水產生和處理兩端的企業在綠色轉型發展的過程中仍存在資金缺口。在中國人民銀行廣東省分行指導下，中國人民銀行東莞市分行探索提出「零散工業廢水指標數據掛鈎貸」，並推動東莞農商銀行率先落地首筆貸款。 東莞某公司是一家專注於廚具、衛具、燃氣器具等產品研發與製造企業，該企業近三個月月均產生廢水約3000噸，通過自建廢水處理設施和委託專業廢水處理企業進行合規處理後排放。在獲悉企業自建廠房、擴大產能存在融資需求後，東莞農商銀行依託其工業廢水產生和處理數據，向其提供5000萬元零散工業廢水指標數據掛鈎貸額度支持。 廢水規範處理量越多，意味著企業零散工業廢水指標表現越優，企業獲得的授信額度、享受的利率優惠就越大。在這一框架下，東莞市專業零散工業廢水處理企業也成為享受此優惠方案的「綠色標杆」。華保公司是東莞市零散工業廢水處理中心之一，年廢水處理量8.5萬噸。該企業近日獲貸100萬元，授信總額3000餘萬元，並階段性獲得利率優惠20個基點。 中國人民銀行廣東省分行表示，將持續完善和推廣「央行再貸款+零散工業廢水指標數據掛鈎貸產品+風險補償」融資支持模式，為更多零散工業廢水產生和處理兩端的中小微企業提供綠色發展資金支持。(完)
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