（上合天津峰會）上合組織前秘書長阿利莫夫：上合正成為國際新格局的重要組成部分
2025-11-03 14:12 3,354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)
夕陽西下，安浦路615號的楊浦東方漁人碼頭，燈光聚焦、氣氛熱烈，全場觀眾都屏息以待，迎接一場匯聚多元節目的演出——2025年「江潮樂」系列音樂會回歸，首場演出今天下午舉行。在過往兩年的經驗之上，今年「江潮樂」實現全面升級，以更豐富的內容與形式為大眾帶來更高品質的公共文化體驗。從悠揚合唱到個性獨唱，從奇幻魔術到樂隊互動，演出滿足了不同興趣觀眾的需要，贏得陣陣掌聲。李女士第一次帶著全家前來觀看，感到驚喜：「沒想到在楊浦濱江就能聽到這麼專業的音樂會，孩子特別喜歡和樂隊互動的環節，希望以後能多舉辦這樣的活動！」現場還有不少「江潮樂」的「多年老粉」，他們表示，音樂會的節目編排老少鹹宜，既有經典老歌引發共鳴，又有新鮮元素帶來驚喜，真正讓藝術走進日常生活。觀眾熱情高漲今年「江潮樂」首次打造「一期一亮點」，精心策劃多場主題專場，兼顧不同群體審美偏好——既有釋放童真的親子專場《釋放童趣ing》，也有撫慰心靈的打工人專屬《城市療愈》，還有詮釋傳統文化韻味的《月圓詩話》等，通過精準定位打造文化惠民生態體系。音樂演繹之外，演出還將融入視覺、嗅覺等跨感官元素。《名畫狂想曲》將音樂與視覺藝術巧妙融合，《暗香浮樂》則以氣味與旋律的聯動構建獨特意境。這種多感官融合的設計編排，既讓藝術表達更富創意，也能讓市民更沉浸式地感受音樂魅力。演出現場「江潮樂」還延續「家門口的藝術」理念，每場將依據主題精選2種類型樂器，搭配經典曲目，同時穿插通俗易懂的樂理講解，讓市民在聆聽熟悉旋律的過程中，也能收穫藝術知識與生活感悟，真切體驗「與美同行」的公共文化新場景。江潮樂系列音樂會自2023年由楊浦區文化和旅遊局主辦，累計推出活動36場，吸引線上線下觀眾超478萬人次，深受市民喜愛。音樂會始終堅守「以高品質公共文化供給提升市民藝術素養」的初心，緊扣大眾美育需求，致力於以高雅藝術賦能城市生活。8月-10月每周六晚16:30-17:30，「江潮樂」系列音樂會還將推出《城市藍調時刻 Blue Hour》《放空日》《日落basking》《螢火追光》等主題專場。
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