南方秋老虎真要被趕跑了嗎
2025-11-04 21:51 8,576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)
原標題：「中國式現代化是人與自然和諧共生的現代化」(總書記的人民情懷) 山河萬裡，映照初心。 「要一體推進治山治水治氣治城，全面加強防沙治沙和流域水土流失治理」。今年7月，習近平總書記在山西考察時殷殷囑託。 「要持之以恆加強重點流域生態保護治理，深化汙染防治攻堅，築牢生態安全屏障。」今年5月，習近平總書記在河南考察時明確要求。 為全局計，為長遠謀。 從東北地區到青藏高原，從黃土高坡到東南沿海，一次次考察調研，一場場重要會議，習近平總書記心繫人民福祉、矚望民族未來，推動人與自然和諧共生的中國式現代化行穩致遠。 視頻：總書記的人民情懷｜「中國式現代化是人與自然和諧共生的現代化」來源：人民日報客戶端 「我國建設社會主義現代化具有許多重要特徵，其中之一就是我國現代化是人與自然和諧共生的現代化，注重同步推進物質文明建設和生態文明建設。」 黨的二十屆三中全會《決定》提出：「中國式現代化是人與自然和諧共生的現代化。必須完善生態文明制度體系，協同推進降碳、減汙、擴綠、增長，積極應對氣候變化，加快完善落實綠水青山就是金山銀山理念的體制機制。」 ………… 這是闊步中國式現代化新徵程的應有之義，也是全面推進強國建設、民族復興偉業的戰略抉擇。 一部人類文明的發展史，就是一部人與自然的關係史。 習近平總書記對人與自然的關係有著深邃思考：「人與自然是生命共同體」「人類對大自然的傷害最終會傷及人類自身，這是無法抗拒的規律」。 怎樣建設人與自然和諧共生的中國式現代化？習近平總書記深刻闡述： 「我們建設現代化國家，走美歐老路是走不通的」。 「走老路，去消耗資源，去汙染環境，難以為繼！」 「生態文明是人類社會進步的重大成果。人類經歷了原始文明、農業文明、工業文明，生態文明是工業文明發展到一定階段的產物，是實現人與自然和諧發展的新要求。」 ………… 定位清，方向明。 推進人與自然和諧共生的現代化，必須加強黨的領導。 「我國生態環境矛盾有一個歷史積累過程，不是一天變壞的，但不能在我們手裡變得越來越壞，共產黨人應該有這樣的胸懷和意志。」 生態文明體制改革全面深化、縱深推進，習近平總書記親自謀劃、親自部署、親自推動的中央生態環境保護督察，解決一些地方多年的生態環境「頑疾」，成為督促地方落實生態環境保護責任的硬招實招。 推進人與自然和諧共生的現代化，必須堅持以人民為中心。 從「盼溫飽」到「盼環保」，從「求生存」到「求生態」，人民群眾對美好生活環境的嚮往更加強烈。 民之所盼，政之所向。在遼寧錦州，習近平總書記強調「生態文明建設最能給老百姓帶來獲得感」；在山東日照，習近平總書記強調「生態環境好，老百姓就多了一份實實在在的幸福感」……樸實話語，諄諄囑託，化成讓「天更藍、山更綠、水更清、環境更優美」的堅決行動。 推進人與自然和諧共生的現代化，必須錨定綠水青山和金山銀山雙贏目標。 「我們過去講既要綠水青山，又要金山銀山，實際上綠水青山就是金山銀山。」2005年8月15日，時任浙江省委書記的習近平同志來到安吉縣餘村調研，提出「綠水青山就是金山銀山」的「兩山」理念。 今年2月7日，習近平總書記在哈爾濱第九屆亞洲冬季運動會開幕式歡迎宴會上的致辭中指出：「來到哈爾濱，我們真切感受到『冰天雪地也是金山銀山』」。 「生態本身就是經濟，保護生態就是發展生產力。」「綠水青山既是自然財富，又是經濟財富。」…… 理念一變天地寬。今日中國，「綠水青山就是金山銀山」成為全黨全社會的共識共舉，相關體制機制加快完善。全球最大、最完整的新能源產業鏈建成，2013年至2023年以年均3.3%的能源消費增速支撐年均6.1%的經濟增長。 壯闊起筆，徐徐鋪展。 「要站在人與自然和諧共生的高度謀劃發展，通過高水平環境保護，不斷塑造發展的新動能、新優勢」。 以綠色為底色的中國式現代化道路，必將是一條經濟發展和生態環境保護共贏之路。 人不負青山，青山定不負人。 策劃：田俊榮 劉曉鵬 監製：楊學博 陳振凱 餘榮華 統籌：李翔 朱利 吳玥 李洋 文字：馮華 董絲雨 視頻：王嶸 餘星馨 嶽小喬 馮慧文 海報：王宇峰 校檢：朱利 李金昱
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