國際最新研究：一款疫苗對胰腺癌或結直腸癌患者顯示出治療潛力
2025-11-03 09:21 1,753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)
圖為延安革命紀念館內。張遠 攝 「幾回回夢裡回延安，雙手摟定寶塔山。」 賀敬之筆下熾熱的詩句 輕輕開啟了延安記憶的閘門 這座鐫刻紅色基因的城市 不僅是一部波瀾壯闊的革命史詩 更是一幅徐徐鋪展的時代畫卷 圖為延安革命紀念館吸引遊客參觀。張遠 攝 延安 在戰火中淬鍊精神 在發展中續寫傳奇 這令人驚嘆的蛻變 沉澱著歲月裡的滄桑與輝煌 1935年至1948年 時光的指針定格在延安 中共中央紮根於此 以堅定的信念和無畏的勇氣 穿越抗日戰爭的槍林彈雨 為新中國的誕生孕育出堅實胚胎 圖為洛川會議舊址雕塑。 在日本大舉侵華、中華民族 處於生死存亡的歷史關頭 1937年8月 一場改變中華民族命運的會議 在延安市洛川縣召開 中國共產黨毅然擔負起 挽救民族危亡的歷史重任 洛川會議 通過了著名的《抗日救國十大綱領》 系統闡明抗戰時期黨的基本方略 正式確定了「全面全民族的抗戰」路線 「最後的勝利是屬於中華民族的！」 圖為延安革命紀念館內的「小米加步槍」。張遠 攝 整個抗日戰爭中 中國共產黨領導的抗日軍民戰績輝煌 共對敵作戰12.5萬餘次 消滅日偽軍171.4萬餘人 同時自身力量也獲得空前壯大與發展 連當年侵華日軍總司令岡村寧次 在後來的回憶錄中也承認： 八路軍 「作戰勇敢，內部團結， 只是武器裝備太差。」 中國共產黨及其領導的人民軍隊 開闢的敵後戰場 堅持長期艱苦抗戰 不斷發展壯大 成為獨當一面的抗日戰場 同時成為世界反法西斯戰爭亞洲主戰場的 中堅力量 抗大資料圖。來源：中國新聞網 在延安市北二道街 中國抗日軍政大學舊址 如一座不朽的豐碑 這裡是抗日戰爭時期 人民軍隊軍事教育的中心 更是馬克思主義中國化軍事教育思想 綻放的絢麗之花 1936年至1945年 抗大在戰火紛飛、物資匱乏的困境中， 緊密貼合中國國情與革命實際 理論不再是束之高閣的教條 而是化作戰士手中的利刃 教育與生產緊密相連 讓知識在實踐中生根發芽 「團結、緊張、嚴肅、活潑」 的校風 如春風化雨滋養著一代又一代學員 十餘萬名德才兼備的軍政幹部從這裡走出 他們如同點點星火 灑向中華大地 圖為七大舊址。張遠 攝 延安楊家嶺 見證了改變中國命運的瞬間 1945年 中共七大在此召開 民主革命的經驗 如璀璨星辰被拾起、匯聚 為建立新民主主義的新中國 制定了正確路線方針政策 確立毛澤東思想為黨的指導思想 全黨在思想上政治上組織上 達到空前統一和團結 此次大會 正式確立毛澤東思想為黨的指導思想 為航船點亮了燈塔 為抗日戰爭的勝利與新中國的建立 構築起牢不可破的思想、政治與組織堡壘 圖為中央大禮堂。張遠 攝 中共七大會址即中央大禮堂 籌建於1940年，建成於1942年 外表吸收了西式建築風格 內部採用窯洞的拱形結構 是當年延安唯一沒有木樑和木柱的 大型建築物中央大禮堂 陝北工匠用雙手賦予其生命 石砌拱頂猶如堅毅的脊梁 踏入禮堂 木質講檯曆經歲月打磨 依然散發著沉穩的氣息 側牆上「同心同德」的標語蒼勁有力 牆上「在毛澤東的旗幟下勝利前進」的橫幅 讓那段激情燃燒的歲月 仿佛就在眼前重現 圖為寶塔山。中共陝西省委統戰部 供圖 歲月流轉 曾經戰火紛飛的延安， 褪去了滿身的硝煙 披上了繁榮發展的盛裝 新時代的春風吹拂著這片紅色熱土 延安積極擁抱新發展理念， 在經濟、生態、城鄉建設與民生等領域 書寫著一篇篇壯麗的時代華章 圖為二道街夜市街景。張遠 攝 抗大舊址外的二道街 已成為延安最有煙火氣的地方 每當夜幕降臨 二道街夜市人聲鼎沸、熱鬧非凡 頗具窯洞特色的餐車分列街道兩側 麻辣羊蹄、洋芋擦擦、 陝北大燴菜、攪團等地方美食 令人垂涎欲滴 是外地遊客打卡延安的必去地之一 圖為延安市區。張遠 攝 曾經黃土漫天的延安 自1999年開始退耕還林 實現了生態逆轉 昔日「荒山萬壑」披上「綠衣」 描繪出 「由黃變綠、由綠變美、由美變富」的 生態畫卷 生態之變折射發展之變 延安已是黃土地上崛起的「森林城市」 催生了「生態經濟」 圖為延安一蘋果企業內工人正在忙碌。李進 攝 1947年 200多棵蘋果苗 在延安洛川塬上紮下了根 歷經七十餘載 廣袤的黃土高原上 紅彤彤的蘋果綴滿枝頭 現代化種植技術 讓蘋果在綠色健康的環境中成長 脆甜可口、色澤紅亮 圖為種植戶正在整理蘋果。李進 攝 目前 延安已成為全國最大的 優質蘋果集中連片生產區 2024年延安蘋果種植面積達332.8萬畝 總產量499萬噸 成為延安果農的致富果 航天員的營養果 還搭乘中歐班列走出國門、飄香世界 成為世界認識延安的甜蜜「使者」 其品牌價值不斷攀升， 真正實現「小蘋果」撬動「大產業」 圖為延安市境內的秦直道。白騰 攝 如今 延安生態環境持續改善 水土流失面積由2.88萬平方公裡 減少到1.74萬平方公裡 年平均入黃泥沙量降幅達88% 森林覆蓋率53.07% 植被覆蓋率87.6% 生物多樣性保護成效明顯 子午嶺林區華北豹野生種群增至110多隻 圖為南泥灣溼地公園。張遠 攝 經生態治理後的南泥灣 河暢水清、岸綠景美 這裡不僅是國家溼地公園 更是候鳥的天堂 繪就一幅新時代「紅色南泥灣 陝北好江南」的美麗畫卷 清晨的延安城區雲霧繚繞。張遠 攝 延河 宛如一條綠色的絲帶繞城而過 兩岸綠樹成蔭、繁花似錦 寶塔山褪去了昔日的滄桑 宛如精神矍鑠的老人 靜靜俯瞰著這座城市的巨變 圖為無人機助力延安宜川「懸崖造林隊」。張遠 攝 城鄉建設的步伐穩健有力 秉持「革命聖地、歷史名城」 的城市定位 精心雕琢著城市的每一處細節 新區開發如破土而出的春筍 充滿生機與活力 老城改造讓古老的街巷 煥發出新的光彩 山體居民搬遷、溝道治理、 市政設施配套、城市景觀提升 公園、綠地、廣場點綴其中 2024年全市經濟規模達2383.36億元 圖為黃河壺口瀑布。宋洋波 攝 今日的延安 壺口瀑布氣勢奔騰 黃土風情激情豪邁 動車組列車在黃土高原奔馳 精神信仰澎湃 在新時代的奮進浪潮中 闊步前行！ 作者：張遠 李一璠
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