絲路小城打造「醫共體」 百姓家門口就診率大幅提升
2025-11-04 19:23 8,264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)
黃皮、龍宮果、嘉寶果、蛇皮果……不少愛吃水果的消費者發現，無論是在線下超市裡，還是在線上購物軟體裡，市面上出售的新奇小眾水果越來越多了。這些水果味道咋樣？買的人多嗎？種起來難嗎？……關於這些問題，記者採訪了相關業內人士。 廣東省農業科學院果樹研究所優稀水果研究室主任陸育生： 黃皮隸屬芸香科柑橘亞科黃皮屬，是熱帶亞熱帶常綠特色水果。黃皮果實風味獨特、酸甜可口，營養豐富，深受消費者的喜愛。除了鮮食，黃皮還可以加工成果脯、果醬、果汁等。近兩年，黃皮仙露、黃皮奶茶等茶飲產品的推出，令黃皮被更多人知曉。 除了味道好，黃皮還具有消食理氣的功效。在兩廣地區，人們稱其為「正氣果」。近年來，通過各種分離技術，人們已從黃皮的不同部位提取出生物鹼類、黃酮類、揮髮油類等多種功能活性成分。 為什麼這種好吃又健康的水果，沒有成為大眾水果呢？種植地域有限、產業發展緩慢是重要原因。 黃皮原產於中國華南地區，有1500多年的栽培歷史。它不耐寒，冬季有霜雪的地方不宜種植，商業規模化栽培主要集中在廣東、廣西、海南和福建等地。 過去，黃皮一直以屋前房後零星種植為主，產業發展緩慢。近年來，黃皮作為優稀樹種逐漸受到果農青睞，栽培面積不斷擴大。例如廣東省雲浮市鬱南縣，就將黃皮產業發展為當地的特色支柱產業，建設了省級現代農業產業園。但從整體上看，黃皮產業發展還遠滯後於其他特色水果，目前市面上黃皮果的供給總量還是比較少的。 我們作為技術專家，在助力黃皮產業發展上，一方面是做品種改良，選育新品種；另一方面是進行高效栽培技術的研發，並對種植戶進行技術培訓，來幫助果農提高產量和果品品質，實現產業提質增效。 黃皮的知名度高了，銷量廣了，種植戶的收入就增加了。最明顯的變化是，近幾年鬱南縣無核黃皮的收購價格，提高了一倍多。過去很多不願意種黃皮的果農現在也加入進來，大家都搶著種。可以預見，今後隨著產業的不斷壯大，黃皮也有可能成為更常見的大眾水果。 廣西壯族自治區桂林市恭城瑤族自治縣果農方方： 我的果園種植了四十幾畝黃皮，年產量大概有12萬斤。現在七八月份，正是黃皮上市的季節，也是我們最忙的時候。 我們的銷售渠道主要在線上的電商平臺，售價在每斤20元左右。目前，日均銷量能到3000斤至5000斤，收益還是很不錯的。 我們這邊種植黃皮的規模不算很大，很少有採購商會來大批收購。過去單純依靠線下賣給水果批發市場，收入並不高。後來，我們改變了銷售思路，通過電商平臺售賣，做成熟以後收入就增加了很多。 線上銷售黃皮能成功，主要還是得益於現在快遞物流很發達。黃皮的果皮很薄，不耐運輸、保鮮期短。新鮮的黃皮如果沒有做好保鮮防護，運輸超過48小時，口感就會很差了。但現在，通過冷鏈物流，運輸的障礙基本不存在了，很多地方甚至能當日送達，保證了黃皮的口感。快遞費用也不算很高，都是消費者能夠接受的。 在線上購買黃皮的消費者中，有一些是北方的顧客，可能被社交媒體上的分享帖「種草」了，會好奇黃皮鮮果的味道、口感，下單之前最關心不同品種酸甜度差異等問題。還有一些顧客，老家是兩廣地區的，到外地生活以後吃不到這種水果了，比較想念，會去線上平臺搜有沒有賣的。我想不管是哪裡的顧客，只要果子的品質好，就能吸引他們成為回頭客。 盒馬熱帶水果採購人員俞斌： 為增加商品品類的豐富度，在盒馬的線下門店和線上APP經常會上架一些小眾水果，以給用戶提供更多選擇。 對比較新奇的水果，我們篩選的方向主要是兩種路徑。 一個是關注目前市場上比較熱門的品類。比如近兩年黃皮茶飲比較火，網絡上關注度逐漸走高，我們就著力開發了黃皮鮮果的銷售。基本流程是先在產地找到合適的採購基地；然後研發保鮮方式，縮短物流鏈路，比如針對果子的特性，在空運過程中做好保溼、降溫，保證運輸途中不損傷果品的新鮮度；最後進行上架，推廣銷售。 另一種選品方式是在做常規大品類基地走訪時，開發當地的小眾單品。例如近兩年我們銷量非常好的泰國龍宮果，就是「順手」發掘出來的。 泰國的榴槤、山竹都是很熱門的水果，我們在泰國採購過程中發現，當地的榴槤果園裡會混種一些龍宮果的樹木。這種水果口感類似於荔枝與龍眼的混合，很有特色，並且在國內是很少見的一種單品。於是我們就開始研究，進口龍宮果是否可行。 後續，我們與航空公司達成合作，定製水果包機業務，實現了龍宮果從泰國產地直飛國內的物流鏈路，在確保鮮果品質的前提下，將這款產品在國內推廣了起來。目前，泰國龍宮果已在盒馬銷售了3年，每年旺季都是供不應求。 對於是否要引進一款小眾水果上架，我們進行研判的首要標準是從消費者的角度去判斷大家是否會對它感興趣，再判斷整個供應鏈能否滿足消費者的需求。比如水果的產量是否穩定；水果經過長途運輸後在門店上架時，還能否保持最佳口感；在不同城市，消費者對不同水果的偏好是否有區別……這些都會影響一款水果是否會成為貨架上的商品。 所謂的小眾水果，只是目前消費者對它的認知度少一點，它整體的供應鏈還不夠完善。但這些情況都會隨著種植技術、運輸技術以及消費者的喜好不斷變化。我們作為銷售方，也會緊跟消費趨勢，來調整銷售策略。(記者 李貞) 《人民日報海外版》
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