新疆學子陽泉瞻仰百團大戰紀念館 感悟抗戰精神
2025-11-05 05:39 9,587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)
8月1日，第十五屆全運會迎來倒計時100天，位於廣州市白雲區鍾落潭鎮的廣東激流迴旋賽場蓄勢待發。作為「十五運會」皮划艇激流迴旋等水上競技小眾賽項的重要承辦地，廣州以紮實的「硬建設」升級賽場設施，配以屬地政府強有力的「軟服務」保障，雙輪驅動推動全運會「小眾賽項」高標準落地，為精彩賽事築牢根基。 賽事成功離不開堅實的外圍保障。白雲區與鍾落潭鎮主動擔當，在場館電力建設、外圍線路鋪設及綜合服務保障上傾注全力，為賽事順暢運行掃清障礙。 廣州市白雲區鍾落潭鎮政府相關負責人介紹，面對村民耕種通行與賽場管理的矛盾，鍾落潭修復了划船中心旁塌陷的便橋，保障了民生需求與賽場秩序的平衡。同時，鎮政府組織人員細緻清理賽道周邊環境，清除雜草枯枝，確保賽場外圍整潔安全。在基礎設施保障方面，屬地政府積極協調電信部門加速網絡建設，確保賽事期間能源供應穩定、通信網絡高效暢通。 廣東省船艇訓練中心激流迴旋賽場基地教練滕富信對此深有感觸：「我們項目發展，肯定少不了政府領導或各方面單位的支持……改造項目投入約一點多個億，對項目發展起了很大作用。」 在硬體提升方面，廣東激流迴旋賽場的改造核心在於對標國際最高標準，以科技賦能打造一流競技舞臺。 此次升級對賽道進行了系統性專業化提升，主賽道長225米，平均寬度10.6米，設置4個迴旋放大區域，全程落差達4米，其動力源自流溪河李溪壩上下遊的天然水位差。 滕富信介紹，相較於2001年省運會建設的舊場地，新場地「改短了一點點，落差更高一點點，難度係數也逐步加大了一點點」，更符合國際激流迴旋比賽標準，其難點在於精準駕馭「落差下球的一些吸浪」，確保運動員平穩穿越。 尤為關鍵的是針對枯水期引水難題的破解。項目創新採用被動式補水頂管工程，摒棄傳統耗能水泵，巧妙利用自然重力原理實現高效補水。經測算，這一「黑科技」將賽道用水保障率顯著提升至全年約90%的天數，大幅降低運行能耗，有效保障了訓練比賽的連續性。 為進一步優化運動員體驗，賽道新增了回輸水道，並在終點處設立傳送帶裝置。運動員抵達終點後，可經由傳送帶平穩提升至回輸水道標高，再經水道輕鬆返回起點或熱身池，極大節省了體力與時間，提升了訓練效率。 從流溪河畔對標奧運標準的煥新碧波賽道，到屬地政府高效響應的堅實保障，廣州正以「硬建設」築就頂尖競技舞臺，以「軟服務」編織周密運行網絡。隨著全運會腳步臨近，升級一新的廣東激流迴旋賽場靜待八方健兒馭浪爭先，為粵港澳大灣區呈現一場展現速度、力量與自然之美的水上盛宴。 採寫：南方日報記者洪鈺敏 攝影：南方日報記者蘇韻樺
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