踐行「兩山」理念 建設美麗新疆丨礦井水養魚 煤海綠意濃
2025-11-10 18:17 5,451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)
北京8月11日電 (記者 應妮)作為入圍第十四屆中國舞蹈「荷花獎」舞劇終評的劇目，民族舞劇《孩兒枕·家和興》8月9日至10日在北京藝術中心上演，帶領觀眾走進雅宋的那些「俗」之市井煙火。 民族舞劇《孩兒枕·家和興》劇照。 中國東方演藝集團供圖 該劇以北宋定窯白釉「孩兒枕」為創作源點，挖掘背後流傳的民間傳說，凝練出一段溫情故事，詮釋「家和萬事興」的傳統理念。一件瓷枕、一戶人家、一段真情，串聯起宋代定瓷文化與人文精神，構築情理交融的舞蹈藝術空間。全劇以鮮活樸實的民俗風貌和真摯動人的人物情感，再現宋代百姓日常煙火，凸顯「風雅亦在柴米間」的生活美學。 「孩兒枕」是故宮博物院最著名的藏品之一，也是河北曲陽定瓷的代表作。《孩兒枕·家和興》用舞臺藝術探究「孩兒枕」這一經典工藝美術形象背後的古代民俗文化意義，創新展示宋朝時期定瓷繁榮昌盛的民俗風情、瓷文化、市井生活，彰顯「家和興」的深厚內涵和獨特魅力，試圖通過「生活」這一窗口，展現一幅雅俗並舉的宋代美學畫卷，宏偉的大宅府邸、珍貴的官窯瓷器林立、熱鬧的街頭瓦巷、繁忙的水旱碼頭、熙攘的酒樓茶肆，以及日常生活中不可或缺的水井與穿梭其間的馬車，將觀眾帶入了一個充滿生活氣息與時代特色的宋代社會畫卷。 民族舞劇《孩兒枕·家和興》劇照。 中國東方演藝集團供圖 「家和興」，是一條堅韌的情感主脈，貫穿於整部舞劇之中。劇中瓷靈與俠骨柔腸的謝白花、憨厚樸實的曲三傑相遇，以詼諧逗趣的演繹，將深深紮根於中國人心中的傳統樸素情感盡情傳遞，一句「媽媽，不是你們選擇了我，而是我選擇了你們......」將「家和興」的溫暖定格在三人緊緊相擁的光影裡。 中國東方演藝集團深度挖掘「孩兒枕」的故鄉——河北省保定市曲陽縣的地域文化特色與風貌，主創團隊歷時近一年創排，兩度赴曲陽實地採風。北京舞蹈學院院長許銳任編劇，北京舞蹈學院民族民間舞系副主任靳苗苗任總導演。 民族舞劇《孩兒枕·家和興》劇照。 中國東方演藝集團供圖 該劇植根傳統，河北秧歌、拉花等民間藝術素材的取用既是作品推展故事和豐富表達之需，也是一場回歸民間、探尋中國民族舞蹈之根的旅程。中國東方演藝集團黨委書記、董事長景小勇表示，民族舞劇《孩兒枕·家和興》從取材、選題到內容編創，再到整體格調，在當下舞劇創作中獨樹一幟，以傳奇的故事、寫實的風格詮釋中國人的人倫傳統和生活寫照，彰顯著民族特色和大眾取向，是中國東方立足中華優秀傳統文化的守正創新之作。 據悉，該劇還將於8月21日在上海亮相「荷花獎」舞劇終評。(完)
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