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2025-12-09 19:44 6,154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)
晉中8月13日電 (劉小紅)12日，2025年「我們的節日·七夕」和順牛郎織女文化主題活動正式開啟。多年來，該縣巧妙藉助「七夕」這一傳統佳節，為文旅產業發展注入動力，成功探索出一條助力鄉村振興的新路徑。 「牛郎織女傳說」作為國家級非遺代表性項目，早已融入和順縣歷史脈絡，賦予了和順別樣的文化特質。當前，和順縣被命名為「山西省首批民族傳統節日(七夕節)示範保護地」。 2025年「我們的節日·七夕」和順牛郎織女文化主題活動新聞發布會現場。劉小紅攝 為充分挖掘「七夕」文化的潛在價值，和順縣已連續13年舉辦「我們的節日·七夕」系列活動。 記者12日從2025年「我們的節日·七夕」和順牛郎織女文化主題活動新聞發布會獲悉，本屆活動將於9月21日結束，活動期間內容多元，涵蓋家風文明建設講座、文藝匯演、啟動儀式、國畫展、沉浸式夜遊、讀書分享會、相親交友、短視頻大賽等10項內容，涉及文學、非遺、書畫、歌舞、農業等多領域。其中，「雅韻流芳情滿七夕」文藝匯演將呈現歌舞等節目；「七夕奇妙夜」沉浸式夜遊活動將實景演繹傳說。 為了給遊客提供更加優質的旅遊體驗，和順縣在後勤服務方面下足了功夫。該縣圍繞「吃、住、行、遊、購、娛」打造了一站式服務體系，增設免費旅遊專線，有效提升了交通接駁能力；同時，賓館、酒店入住環境和服務質量的提升，讓遊客「住得舒心」，並加強對食品、藥品等安全監管和風險隱患排查力度，維護正常的市場價格秩序，讓遊客能夠安心遊玩。 據了解，此次活動內容的部分舉辦地南天池村和青家寨村，將發揮自身優勢從「吃、住、行、遊、購、娛」入手，為遊客提供更加優質的服務，延長遊客停留時間，提升過夜率，從而拉動住宿和餐飲業，帶動村民增收。 活動期間，南天池村將發揮自身優勢從「吃住行遊購娛」入手，為遊客提供更加優質的服務。劉小紅攝 和順縣文化和旅遊局黨組書記、局長代衛婷認為，「我們的節日·七夕」系列活動不僅能帶動南天池、青家寨等周邊民眾短期增收，更進一步拓展了和順「牛郎織女」文化品牌的影響力。「下一步，我們計劃通過遊客反饋優化體驗，將此模式擴展為季節性活動，通過文化賦能，實現文旅IP的長效變現，助力鄉村振興。」代衛婷說。 近年來，和順縣推動中華優秀傳統文化創造性轉化和創新性發展，歷經多年積澱，「我們的節日·七夕」和順牛郎織女主題活動已成為展現和順縣城市文化底蘊、促進文旅消費升級、傳承中華優秀傳統文化的重要窗口，以活動帶動縣域經濟發展，以活動傳承非遺，以活動彰顯七夕特色，讓牛郎織女文化創造性地轉化成地方經濟發展增長極。 和順縣委常委、宣傳部部長趙海峰表示，希望借節日匯聚各方智慧力量，讓優秀傳統文化煥發新活力。「誠邀各界常來和順，探尋『幸福和順』的詩與遠方；歡迎客商、企業家走進和順，共享發展商機。」(完)
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