「川氣東送」進度條刷新 每年新增近30億立方米天然氣輸送能力
2025-11-05 03:07 9,974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)
「終於能穿著巫師長袍走進劇場，感覺像收到了霍格沃茨的錄取通知書！」18歲的「哈迷」林子欣舉著自製的發光魔杖，興奮地向身邊同樣裝扮的夥伴揮舞手臂。在上海前灘31演藝中心，這樣的場景隨處可見 ——8月7日至10日，《哈利·波特與阿茲卡班的囚徒》與《哈利·波特與火焰杯》電影交響視聽音樂會在此上演，吸引眾多哈迷前來赴這場魔法之約。「我從10歲開始追《哈利・波特》系列，現在帶著7歲的兒子一起來，想讓他也感受這份魔法的魅力。」「哈迷」張凌宇說。一旁的兒子手裡抱著貓頭鷹「海瑟薇」玩偶，眼裡滿是期待。65歲的王先生則是陪孫女來的，他笑著說：「雖然我沒看過電影，但孫女給我講了好多哈利·波特的故事，說這場音樂會能聽到魔法世界的聲音，我也來湊個熱鬧。」 穿著巫師袍帶著魔杖來打卡的觀眾 吳桐 攝40尺巨幕上播放著《哈利·波特》電影畫面，與指揮楊士弘和上海愛樂樂團的現場演奏形成奇妙共振。演出前，楊士弘特意對觀眾說：「這場音樂會不必拘束，大家可以跟隨情節鼓掌、歡呼，也可以嘲笑劇中的人。」自2016年《哈利·波特與神秘的魔法石™》音樂會全球首演以來，已有超過300萬粉絲體驗了魔法世界，到2024年已在全球超過48個國家舉辦逾2973場演出。 《哈利·波特》電影音樂會現場 大船文化提供約翰・威廉士為《哈利・波特》系列創作的音樂之所以經典，首先在於其極高的旋律辨識度。電影開篇，就是約翰・威廉士創作的《海德薇變奏曲》，鋼片琴奏響的靈動旋律，如精靈般輕盈跳躍，一響起就能瞬間將人帶入奇幻的魔法世界，成為整個系列最具標誌性的音樂符號之一。「我們是帶著曾經的觀影記憶走進劇場，在熟悉的畫面與現場演奏中重溫初遇時的感動。」張凌宇說。在描寫霍格沃茨城堡的段落中，音樂恢宏而神秘，銅管樂器的厚重音色與弦樂的細膩交織，展現出城堡的莊嚴與神秘。而在哈利、羅恩和赫敏的友情場景中，旋律則變得溫暖而舒緩，小提琴的溫柔演奏傳遞出真摯的情感。在魁地奇比賽場景中，音樂節奏隨著比賽的緊張程度不斷變化，將緊張氛圍推向高潮；當哈利面對黑暗勢力時，低沉的銅管和壓抑的弦樂則營造出恐怖、壓抑的氛圍，增強了劇情的衝擊力。 《哈利·波特》電影音樂會現場 大船文化提供今年，《愛樂之城》《神女》等中外電影音樂會在滬演出，均獲得票房成功。6月28日，「百億票房作曲家」阿鯤在上海西岸大劇院舉辦音樂會，現場奏響了熱門影視IP《哪吒之魔童鬧海》《流浪地球 1&2》《舌尖上的中國》中的經典配樂。電影《哪吒之魔童鬧海》中「太乙真人」配音演員張珈銘驚喜現身，與阿鯤共同演繹，將「鬧海」的熱鬧與氛圍推向頂點。對古典樂團而言，這是突破小眾圈層的捷徑——上海愛樂樂團通過《哈利・波特》音樂會吸引年輕觀眾；對電影IP來說，音樂會則是延長生命周期的良方，《指環王》系列通過交響巡演，持續激活上映二十年後的粉絲社群。在《哈利・波特》音樂會現場，常能看到「三代同堂」的場景：祖輩為交響樂駐足，父母為青春回憶動容，孩子則被魔法世界吸引。音樂廳裡，蔓延著跨越年齡的文化共鳴。
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