踐行「兩山」理念 建設美麗新疆丨礦井水養魚 煤海綠意濃
2025-11-03 00:12 9,836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)
近年來，各地僑鄉在文創開發和城市IP塑造上展現了蓬勃活力。作為中華文化的重要組成部分，僑鄉文化憑藉獨特的跨文化屬性，天然具備國際傳播的潛力。當前，各地僑鄉正通過富有創意的表達，推動僑鄉故事走向海外，激發更廣泛的文化共鳴。 各地僑鄉正積極嘗試，將豐富的文化元素轉化為可觸可感的深度體驗。例如，將非遺技藝、傳統建築等文化元素，創新設計為拼圖、手工模型等文創產品，讓參與者通過指尖上的實踐，直觀感知僑鄉文化魅力。 我們觀察到，那些能有效吸引海外受眾，特別是華裔新生代和外國年輕人的僑鄉文創，大多還具備強烈的互動性和社交屬性。以泉州「簪花圍」這項閩南地區漁家女的傳統穿戴習俗為例。在華僑大學，我們曾邀請留學生欣賞簪花文創、體驗簪花儀式。他們體驗後，常主動將照片和視頻分享至Instagram、TikTok等海外社交平臺，並自發介紹僑鄉非遺。這類活動精準捕捉並滿足了Z世代青年「愛分享」的心理需求，跨越文化隔閡，將僑鄉文化元素轉變為他們樂於展示和討論的文化符號，實現好感度傳播。 文化符號的持久魅力，還在於其承載的故事能引發情感共鳴。當前，眾多僑鄉文創產品著力展現華僑華人在促進中外友好中的橋梁角色。這類作品幫助華裔新生代更全面地理解到，祖輩不僅是遠行的遊子，更是新家園的建設者與貢獻者。這種敘事，不僅有助於新生代建立與故鄉的情感認同，也有助於他們建立堅實的文化身份連接。 華裔新生代和熱愛中國文化的國際青年，是僑鄉文化國際傳播中不可或缺的「生力軍」，他們兼具文化背景優勢和對居住國社會的深度了解，是優秀的「文化使者」。僑鄉文創的發展，需要更重視並持續激發他們的創造力與傳播熱情。 未來，相信僑鄉文創在國際傳播舞臺上大有可為。通過持續聚焦深度體驗、挖掘共鳴故事、推動互動共創、充分發揮新生代的橋梁作用，我們能不斷創作出既根植於中華文化沃土、又能引發世界迴響的優秀文創作品，讓僑鄉文創成為講述中國故事、促進民心相通的亮麗名片。 (本報記者 林子涵採訪整理)
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