福建廈門解除颱風和暴雨預警 海上客運航線陸續復航
2025-11-04 19:54 2,623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 越來越多的年輕人愛上了養生 「保溫杯裡泡枸杞」的熱梗 讓這顆小紅果成為了 讓人「上頭」的養生伴侶 寧夏是枸杞的道地產區 《中華人民共和國藥典》將寧夏枸杞 列為唯一入藥的枸杞 明確了寧夏枸杞的藥用價值和地位 中寧縣一枸杞種植基地採摘的枸杞。 眭錦華 攝 作為寧夏枸杞的核心產區 中寧縣被譽為「中國枸杞之鄉」 「六月杞園樹樹紅，寧安藥果擅寰中。 千金一鬥矜時價，絕勝腴田歲早豐。」 清代乾隆年間任 寧夏中衛縣知縣的黃恩錫在 《中衛竹枝詞》中對中寧枸杞讚譽有加 在這裡 這個年產值超百億元的產業正書寫著 從「土特產」到「金招牌」的傳奇故事 「道地」產區孕育千年瑰寶 中寧枸杞擁有四千多年的文字記載史、兩千多年的中醫入藥史，六百多年的人工種植史。 截至2024年底，中寧枸杞全產業鏈綜合產值達126億元，「中寧枸杞」品牌價值突破205億元。 嬌豔欲滴的頭茬枸杞。記者 於晶 攝 在中寧，六盤山脈的清水河把這裡的河谷衝成緩坡，礦物質經過千百年的堆積沉澱，使得中寧種植的枸杞色豔、粒大、皮薄、肉厚、質柔、味甘，外觀賞心悅目，內在營養豐富，食用、藥用價值極高。 中寧枸杞被列入首批國家道地中藥材認證品種，富含枸杞多糖、甜菜鹼、胡蘿蔔素、胺基酸、維生素B1、維生素B2、維生素C、鈣、鐵等營養成分，味甘性平，具有滋陰益精、平補肝腎、明目安神等功效。 璽贊生態枸杞莊園。中寧縣委宣傳部供圖 近年來，為突出中寧枸杞道地產區優勢，中寧縣大力實施基地穩杞、龍頭保杞、科技興杞、質量立杞、品牌強杞和文化活杞「六大工程」，著力健全產業標準、綠色防控、質量檢驗檢測和產品溯源「四大體系」，推動枸杞產業「大發展」。 工人正在採摘頭茬枸杞。張淑彥 攝 「科技」支撐堅持做好口碑 寧夏通過科技創新驅動枸杞全產業鏈升級，在基礎研究、品種培育、技術攻關等領域取得新成效，使得寧夏枸杞被廣泛認可。 中寧縣也因地制宜發展新質生產力，成立中寧枸杞創新研究院，建立專家人才庫和科研項目庫。 枸杞國檢中心技術人員進行枸杞質量檢測。馬亞萍 攝 寧夏天仁枸杞生物科技股份有限公司作為全國唯一枸杞院士工作站推動枸杞糖肽的科學研究與轉化應用；寧夏全通枸杞供應鏈管理股份有限公司獨創「全要素開發，全營養利用」模式；中寧縣百瑞源枸杞種植基地鎖鮮枸杞數位化車間二期項目正式投產…… 目前，中寧縣各類經營主體擁有自主專利80多項，其中發明專利46項，推出枸杞膠囊、特膳、糖肽等新產品20餘種，枸杞原漿、枸杞清汁、枸杞果酒、枸杞糖肽等多項專利已實現產業化生產。 枸杞原漿生產線。中寧縣委宣傳部供圖 中寧縣還培育出「寧夏紅」「早康」「璽贊」「杞滋堂」等自主知名品牌80個，產品遠銷歐美、東南亞等50多個國家和地區。 為挖掘枸杞「藥食兩用」價值，努力實現枸杞「全身是寶」的資源最大化利用，中寧縣支持企業增產線、擴產能，加快實施高端鎖鮮枸杞、生態紅茶、乳酸菌等重點項目，不斷拓展枸杞精深加工產品種類。 智能化鎖鮮枸杞生產線。記者 於晶 攝 為保護好「中寧枸杞」金字招牌，中寧縣建成了國家級枸杞質量檢測中心，堅持產地環境、生產投入品、加工原料、設施制幹、入市銷售「五必檢」。同時，加強產品溯源體系建設，建成中寧枸杞溯源大數據監管平臺，溯源企業達88家，可溯源產品579個。 「細心的消費者一定會發現，我們的每一盒枸杞包裝上都有一個二維碼。」寧夏枸杞協會會長、百瑞源枸杞股份有限公司董事長郝向峰介紹：「打開手機對準二維碼一掃，即可看到這盒枸杞的生產日期、批次號、加工企業、檢驗報告等關鍵信息，形成完整的追溯鏈條。」 遊客選購枸杞產品。記者 李佩珊 攝 「創新」加持花樣融合發展 創新是發展的第一動力，中寧縣聚焦融合發展，力爭把握髮展新機遇，推出枸杞口紅、巧克力、面膜等精深加工產品10大類120餘種，還特別推出了枸杞蛋糕、枸杞薰香、枸杞白蘭地、枸杞酸梅湯等更受年輕人青睞的產品。 用枸杞製作的美食。記者 於晶 攝 同時，中寧縣還聚焦北京、上海、廣州、重慶等一線城市舉辦專場推介會，精心打造中寧枸杞一「杞」生活館和「原漿鋪子」，為各年齡段、各類消費群體提供多元化的健康選擇。 主播直播銷售枸杞口紅。記者 於晶 攝 中寧枸杞「原漿鋪子」是中寧縣打造的本土輕飲品牌，研發了以中寧枸杞鮮果原漿為基料的系列健康養生飲品，量身定製了枸杞果茶、咖啡、奶茶、益生菌等新品類，讓「保溫杯裡泡枸杞」升級為「快樂養生喝原漿」的潮流方式。 枸杞原漿暢銷海內外。銀川海關供圖 「枸杞渾身都是寶，我們希望在『原漿鋪子』裡，大家能夠品到中寧枸杞的『道地真味』，讓『原漿鋪子』等更多中寧枸杞創新產品成為全民健康生活的『新伴侶』。」中寧縣委副書記、縣長周永根在中寧枸杞「原漿鋪子」入駐寧夏懷遠夜市時如是說道。 中寧枸杞「原漿鋪子」入駐寧夏懷遠夜市。石羽佳 攝 近日，第八屆枸杞產業博覽會在中寧縣舉辦。中國科學院院士及科研院所專家學者、行業代表等圍繞產業鏈條、產業基地、產業園區、產業集群等主題共商枸杞產業發展之策。 活動現場，15家企業推介發布了枸杞黃芪水、枸杞枇杷複合飲品、枸杞堅果能量棒等新品30餘種，招商引資及產銷對接合作項目籤約金額突破69.4億元。 第八屆枸杞產業博覽會開幕式現場。記者 楊迪 攝 枸杞產業是寧夏六特產業之一，更是中寧縣富民強縣的支柱產業。中寧縣委書記趙彥林在第八屆枸杞產業博覽會閉幕式上提出：中寧縣將持續「築基固本」，讓品質更優；堅持 「創新驅動」，讓產品更俏；全力 「拓市揚帆」，讓品牌更響；聚力「聯農帶農」，讓效益更優。 今日，枸杞正紅，產業正旺。期待這顆承載著健康密碼與文化底蘊的小紅果以杞博會為平臺，邁向更加廣闊的天地。 文字：石羽佳 來源：微信公眾號
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