紀念中國人民抗日戰爭暨世界反法西斯戰爭勝利80周年大會第一次綜合演練圓滿結束
2025-11-02 12:34 6,647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)
近日，在貴陽經開區貴州電科院項目建設現場，一個長7米、寬2.9米、高3.2米的白色箱體被精準吊裝至基座。這標誌著貴州省首個永久性模塊化高層住宅進入主體施工階段，為當地建築工業化發展提供了新實踐。該項目由貴州電網公司投資建設、中建科工集團承建，採用國際領先的MIC（模塊化集成建築）技術。120套居住單元在工廠內完成牆體鋪設、管線預裝等95%的工序，形成高度集成的模塊單元，運抵現場後即可進行「搭積木」式高效拼裝。實測顯示，單個箱體拼裝誤差不超過2毫米，達到精密製造級標準。「模塊化建造顯著提升了施工效率和環保水平。」項目負責人表示，「相較於傳統建造方式，項目工期預計可縮短一半。更重要的是，通過工廠化精益生產和現場快速組裝，大幅減少了現場溼作業和材料損耗，建築垃圾產生量減少了約624噸，降幅達八成，同時現場噪聲汙染也下降了35%。 這種模式特別適合應對貴陽多雨氣候對傳統露天施工帶來的挑戰。」據悉，首批120套保障房將於年底交付入住。未來該模塊化建造模式還將推廣應用於變電站、應急電源站等電力基礎設施建設項目，助力區域建設效率提升與綠色發展。
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