河北曲周發現明代石碑 距今已有400年歷史
2025-11-03 01:54 7,257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)
徐匯區長橋街道的龍瑞路北側龍騰大道濱江段環境宜人，綠地與兒童遊樂場一直是居民們休閒的熱門去處。然而，這裡的商鋪業主卻反映，因為人行道上有一段高約1.5米的綠化帶，就像面紗遮住了商鋪的門面，擋住了路人視線，也阻隔了人氣，店鋪生意難做，頻繁換手。今年年初，長橋街道在黨建引領的「多格合一」機制下，將此問題帶入徐匯新城片區例會。最近，400餘平方米的綠化帶和臺階改造完成，視野一下子開闊敞亮了，還嵌入長椅、無障礙坡道等設施，方便行人駐足休憩，人流量明顯增加。改造前原貌。龍瑞路龍騰大道口的中海瀛臺小區建成已有多年，小區外圍濱江段有一排商鋪，開過咖啡廳、健身房等多種業態，生意始終不溫不火，頻繁更換租戶。商家反映，商鋪門前人行道的臺階總長約有150米，上面分布著一排近一人高的綠植，藤蔓還張牙舞爪地纏繞上了路燈柱，模樣既不好看，無法以顏值吸引客流，還遮擋了視線，使商鋪門面顯得比較隱蔽，途經的非機動車、機動車駕駛員一不留神就會錯過這排商鋪，不利於商鋪引流。然而，這片區域的權屬比較複雜，位置恰好穿越中海瀛臺小區紅線，產權分屬市政與小區，綠植修剪和調整需經徐匯區綠化中心同意，屬地長橋街道和居委會無法自行操作。對於這樣「跨部門、跨行業、跨領域」的複雜治理格局，如何實現條塊協調聯動，成為「破局」關鍵。今年初，在長橋街道徐匯新城片區的例會上，商戶的呼聲被街區黨支部書記帶到了會議上，街道依託黨建引領「多格合一」機制，在去年成立的片區會議平臺優勢，打破治理瓶頸，聯動屬地派出所、司法所、市場監管所、綜合行政執法隊、街道職能部門等治理力量，多次召開片區會議，組織街道管理辦、中海瀛臺居委會、居民代表、商戶代表面對面開展交流。同時，街道多次組織代表們實地踏勘綠化現狀，廣泛徵求意見，討論綠化調整的可行方案。片區、街區、社區的「三區」聯動，搭建起牆內牆外的溝通平臺，推動片區治理的多元參與，「誰來管」的問題迎刃而解。施工中。在責任釐清的基礎上，片區黨委向徐匯區綠化市容局「吹哨」，區綠化中心迅速響應，實地查勘後確定改造方案。然而，這一改造之前未被列入今年計劃，存在預算資金缺口。面對經費短缺難題，商戶主動提出集資意向，經過多方考慮，這一工程被納入龍瑞路美麗街區建設項目中，實現了順利啟動。施工初期，長橋街道、片區黨委和街區支部相關負責人實地查看時，發現改造效果與預期存在落差，部分植物依然遮擋門面。追問之下才得知，商戶代表出於「不想再麻煩大家」的心態，對初版方案雖不盡滿意卻未表達異議。長橋街道隨即組織再次協商，充分聽取商戶真實訴求，聯合社區、居委會、設計單位等反覆研討、現場比對，最終形成兼顧安全、美觀和商戶經營需求的新方案，並獲得商戶、居民的廣泛支持和高票通過。改造後寬敞明亮的街道。改造後的綠化高度只有15釐米左右，從商鋪裡向外看浦江兩岸風景的視線更好了，從路邊看商鋪也是一目了然，不過，新的問題又產生了——兩米多高的路燈原本位於約1.5米高的樹木裡，並不突兀，但當綠化帶的「海拔」驟降後，這一根根路燈就顯得十分突兀了。路燈產權屬小區，為了這排「鶴立雞群」路燈引發的討論，居委會及時介入，協調業委會開展居民徵詢，又成功推動路燈改造，同步降低「身高」，讓街區整體風貌更加和諧美觀。最近，工程整體圓滿收官，不僅改善了街容街貌，還新增了幾個停車位，也為商鋪引流增加了砝碼，深受商戶和居民好評。
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