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2025-11-24 08:00 5,735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)
2天、6場景、103個充電站、4026輛車……近日，廣佛聯手完成國內規模最大、場景最複雜的車網互動實測。據南方電網廣東電網新型電力負荷管理系統監測，這次「實戰」最高響應負荷2.5萬千瓦、響應電量5.4萬千瓦時，相當於瞬間拔掉一座小型縣城的空調插頭。 虛擬電廠「一鍵組團拼電」 「嘀——」7月30日中午12時，廣州天河某寫字樓裡，車主陳先生手機「順易充」小程序上跳出一行提示：電網需要調峰，是否願意參與放電？陳先生點了確認。 30秒後，虛擬電廠平臺收到反饋，該車連同另外427輛支持V2G技術的車輛，開始在電價尖峰時段反向送電。「就像滴滴拼車，只不過拼的是電。」南方電網廣東廣州供電局市場營銷部客服科用電應急及保障專責朱以順比喻道。 此次實測，廣州首次把粵能投、小桔、特來電等30萬千瓦分散資源整合進同一張「電網朋友圈」。同時區塊鏈、5G硬切片、AI強化學習齊「上陣」，讓調節指令45秒內必達，每一筆放電數據鏈上存證，車主收益實時到帳。兩天裡，廣州車主共「賺」了3.8萬元電費紅包。 組合拳讓充電「會看表」 如果說廣州像「技術流」，佛山則更像「市場派」。 在佛山南海南沙工業區公共充電站，廣東電網能源投資公司通過粵能投平臺提前24小時預測出次日14時30分電價將飆升，於是自動把充電樁的功率從60千瓦降到30千瓦。「以前插槍就滿功率，現在它會挑便宜時段『加班』。」車主王女士笑稱，「我的車居然學會了勤儉持家。」 據悉，佛山供電局通過「現貨價格+遠程調控」組合拳，讓3座充電站、160輛車在不知不覺中完成削峰，全程無人工幹預，誤差控制在5%以內。 組建首個「車網互動聯盟」 此次實測設計了六個「劇情」，包括斷面受限、線路重過載、臨時轉供電重過載、計劃停電檢修、電源性缺電以及車網互動參與電能量市場。廣東電網透露，未來將以此次實測為藍本，組建全國首個「車網互動聯盟」，廣東電動、廣汽、比亞迪、特來電等車企、運營商、聚合商都在邀請名單上。 「以後，你的車不僅能帶你去遠方，還能在關鍵時刻為城市『續航』。」廣東省電力負荷管理中心負荷管理部負荷管理實施專責陳健強說。根據規劃，到2028年，珠三角將有超過60萬輛車常態化參與電網調節，相當於一座虛擬抽水蓄能電站。 羊城晚報記者 董鵬程 通訊員 歐陽逸雪 沈甸
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