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2025-11-04 06:29 4,175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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說，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，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
深一腳、淺一腳，早上8點剛過，荀冉就繞著村裡的「水鄉藍龍」百畝標苗養殖基地忙活起來，鞋上沾滿了泥。在一處養殖塘口前，她拿出試管，舀起水，仔細觀察。「最近塘口裡的水有點渾濁，不過問題不大，不影響藍龍蝦的生長。」荀冉說，「這些藍龍蝦可是村裡的致富寶貝，一點兒也不敢鬆懈。」 荀冉是安徽省馬鞍山市當塗縣石橋鎮團月村村幹部，本科就讀於南京農業大學食品科技學院食品質量與安全專業，碩士攻讀的是江南大學生物工程學院生物與醫藥專業。多年求學，專業課程一直與生物、食品相關，荀冉一直想利用自己所學的知識在農村有一番作為。 找定位 「有相關專業背景，不論是發展養殖還是向村民推廣，都能幫上大忙」 2023年6月，荀冉通過考試被錄取為安徽省選調生，當年9月，根據組織安排，擔任團月村黨總支書記助理。 荀冉來得正逢其時——為了發展村集體經濟，2023年團月村聯合謝公村、團林村，引進澳洲藍龍蝦苗進行養殖，10畝試點基地當年豐產豐收。「2024年我們與外地一家專業公司合作，共建了佔地面積達100畝的養殖基地，準備向周邊村民推廣藍龍蝦養殖，帶動大家增收致富。」團月村黨總支書記佔陽說，「荀冉正好有相關專業背景，不論是發展養殖還是向村民推廣，都能幫上大忙。」 為了更好地掌握藍龍蝦養殖相關技術，荀冉跟著公司技術員一趟趟往基地跑。技術員說的水質調控參數、投餵量的配比、病蟲害防治的關鍵節點，荀冉都記在本子上，晚上回去再細細琢磨，遇到不懂的就及時向專業人員請教。「荀冉的進步很快，不僅養殖知識水平有了提升，心也越來越細。」佔陽笑著說。 技術懂了，經驗有了，在村裡的統一安排下，荀冉開始滿懷信心地向村民推廣藍龍蝦養殖。 團月村一直有水產養殖的傳統，以小龍蝦、螃蟹居多。常年在外務工的村民邢路前些年回到了村裡，流轉了幾畝水塘養螃蟹。因受市場行情等因素影響，邢路這些年的養殖收益並不是太好。 荀冉了解到這一情況後，準備從邢路身上尋找突破口。 沒想到，迎接她的是一盆冷水。 遇瓶頸 「以為解決了『能不能養』的技術問題，就解決了所有問題」 「我養螃蟹雖然收益不是很高，但賺多賺少，好歹心裡有個數，可你們的藍龍蝦誰知道能不能養活？」「就算養活了，我剛起步，又賣給誰呢？」……荀冉剛介紹完情況，邢路便提出一連串問題。 碰了一鼻子灰，荀冉有些灰心，可仍不甘心。「村民的顧慮是有道理的，但這麼好的項目，難道真的推廣不開？」荀冉將情況反饋給佔陽，發現這並不是個例，其他村幹部也遇到過類似情況。大家決定聚在一起，分析原因。 「鄉親們年紀都不小了，家底也不算殷實，不願冒風險可以理解。」「鄉親們看重的不是能不能養活，而是『養了不虧』。」「咱們這樣介紹，他們很難聽進去，要講點實在內容，讓大家心裡有底。」…… 大家的一番話讓荀冉茅塞頓開。「我之前太想當然了，以為解決了『能不能養』的技術問題，就解決了所有問題。」荀冉的聲音漸漸堅定起來，「村民擔心銷路，我們能不能籤回收協議？大家怕自己技術不過關，是不是可以搞『基地+農戶』的託管模式？」和村幹部們的討論讓荀冉逐步明確了方向。 「通過這件事，我明白了一個道理。想讓鄉親們接受新鮮事物，先得讓他們接受我，相信村幹部。」荀冉說。 換思路 「還需要替大家多想一步、多看一層，才能取得鄉親們的信任」 再次接觸，荀冉改變思路，和邢路掰著手指頭算起帳來：「基地的蝦苗、飼料都可以先賒給你，養得好的話，一畝蝦塘能掙1萬多塊錢。」 「你只管養，我們來負責銷路。」其他村幹部也幫著做工作，「萬一賣不出去，村裡全收了，給的價格肯定讓你滿意。」為了讓村民們吃下「定心丸」，荀冉和村幹部們早就行動起來。他們聯繫外地專業公司，籤訂了保底回收協議，還與幾家大型餐飲酒店和商超達成初步合作意向。 邢路決定試一試，在原有水塘的基礎上，又流轉了十幾畝，23畝水塘全部養上藍龍蝦，「現在每畝平均收益真能達到1萬塊呢。」邢路笑著說，「當初果然沒選錯。」 與邢路不同，謝公村村民程昌喜多年養殖小龍蝦，原本十分看好藍龍蝦的市場前景。「去年推廣時，他很快就接受了，而且還答應從村裡基地訂購蝦苗。」荀冉介紹。 但沒想到，就在村裡準備交苗前的一個星期，程昌喜卻說不要了，這讓荀冉有些擔心。但有了前一次的經驗，她很快冷靜下來。 多方打聽後，荀冉得知，程昌喜發現網上有不少藍龍蝦蝦苗的銷售渠道，價格比村裡的便宜，就網購蝦苗，先幹了起來。但不到一個月，蝦苗全死了。原來，在養殖藍龍蝦前，程昌喜沒有對塘口進行徹底消毒。「我們趕到現場，發現塘裡有很多以前死掉的小龍蝦，還堆積著不少淤泥。」荀冉說，「在村裡的指導下，清淤、曬塘，徹底消毒，還把塘口改造成長條形，便於後期管理。」之後，荀冉把程昌喜的情況整理成案例，讓更多養殖戶避免發生類似錯誤。 新的蝦苗投放後，荀冉和技術人員全程提供技術保障。「飼料需要餵多少，水質情況有無明顯變化，如何應對高溫、病蟲害……這些我們都會與養殖戶及時溝通。」荀冉說。 為了更好地讓利於民，村裡基地把蝦苗價格壓了又壓，每隻從1.7元降到1.5元，荀冉說：「現在村民們更願意到村裡基地拿蝦苗，今年程昌喜又買了3萬多尾，正準備大幹一場呢。」 如今，村民們對村幹部讚不絕口，藍龍蝦養殖推廣越來越順利。截至今年5月底，基地已與周邊30戶養殖戶籤訂了供養銷一體化協議，輻射養殖面積超700畝。 「鄉村全面振興的路上，沒有現成的答案。」荀冉坦言，一波三折的養殖推廣之路，給她好好上了一課，「學用不能兩張皮，這個道理大家都懂，但做起來並不簡單。學用結合是年輕村幹部的必修課，要真正把所學知識用在實際工作上，還需要替大家多想一步、多看一層，才能取得鄉親們的信任。」 連結 針對部分年輕幹部在農村基層存在適應環境難、工作開展難、紮根立身難等「水土不服」問題，安徽省馬鞍山市建立「1+N」導師幫帶制度，由95名縣處級領導幹部結對幫帶，所在鄉鎮領導班子成員和村黨組織書記擔任年輕幹部成長「雙導師」，在思想上傳、在業務上幫、在作風上帶。 針對年輕幹部因缺乏實踐經驗而有本領恐慌的問題，馬鞍山市每年在鄉村幹部實訓基地開設「田間課堂」，組織35名「優秀村支書」面對面傳授經驗。實施「百人跟崗」計劃，每年選派至少100名優秀村幹部赴長三角跟班學習、實訓體悟。市、縣每年開展村幹部、選派幹部「擂臺比武」20多場，為年輕幹部搭建幹事創業平臺。 為了讓年輕幹部留得住，馬鞍山市暢通晉升渠道，每年面向優秀村幹部考錄鄉鎮公務員、招聘鄉鎮事業編制人員，並落實「鄉編村用」機制。 (本報記者田先進整理) 《 人民日報 》( 2025年08月05日 11 版)
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