（活力中國調研行）湖北隨州產城深度融合 注入發展新動能
2025-10-21 15:26 3,738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)
上海8月9日電 (陳靜 潘明華)「上海持續推動技術、理念和人才輸出，大力推進數智賦能援疆。」上海市衛生健康委黨組書記、主任聞大翔9日對記者表示，「自2010年上海對口支援喀什以來，整合全市優勢資源，在學科建設、人才培養、公共衛生、醫療衛生管理等方面持續精準施策。」 據悉，15年來上海累計選派388名醫療專家來到喀什開展幫扶，首創「組團式」支援模式向全國推廣，幫助新疆喀什二院由「創三甲」向「強三甲」目標邁進，紮實推進降低傳染病發病率、降低孕產婦死亡率、降低新生兒死亡率、提高人均壽命期望值的『三降一提高』援疆項目，促進了喀什地區衛生健康服務能力的提升。 據悉，在第三屆滬疆醫學大會的喀什現場，一臺跨越5000公裡的手術同步開展。遠在上海的仁濟醫院泌尿科主任潘家驊通過5G遠程機器人對喀什二院的病人進行手術。此前，上海肺科醫院與喀什二院同步開展了國內首例5G遠程呼吸內鏡機器人手術，為醫療援疆注入了新的技術動能。 如今，喀什二院已成為當地不少患者首選的就診醫院。據上海市援疆醫療隊領隊、喀什二院院長陳尉華介紹，上海充分發揮醫療人才優勢，瑞金醫院、中山醫院、華山醫院、仁濟醫院等上海10餘家三甲醫院與喀什二院建立「以院包科」幫扶關係。據統計，上海醫療援疆15年，累計填補當地醫院技術空白500餘項，門急診人數增長486%，出院人數增長170%，手術人數增長191%。 急救能力是醫院綜合能級提升的重要體現。記者了解到，近日，37歲的小夥艾力(化名)在高溫勞作時突發暈厥，隨之出現兇險的消化道大出血，合併熱射病，送到喀什二院時已處於失血休克狀態。面對出血點難尋、多臟器功能受損等挑戰，上海援疆醫療專家團隊與喀什二院醫護人員並肩展開了一場生命攻堅戰。歷經19個日夜的救治，多學科專家的精誠協作與精湛醫術，最終將患者從死亡線上成功拉回。出院時，艾力緊緊握住上海援疆專家蔡健華主任的手，熱淚盈眶，反覆說著：「熱合麥特！熱合麥特！(謝謝！謝謝！)」他的妻子眼含熱淚，動情地說：「是上海的專家們，給了他第二次生命！」 出生7天的小古麗(化名)，被診斷罹患有嚴重的先天性心臟病：大動脈轉位。據悉，這是一種罕見但需要儘早手術的嚴重疾病，最佳手術時機在出生後兩周內，否則大多夭折。就算能做手術，在2.9公斤孩子只有核桃大小的心臟上做複雜的精細操作，難度大，風險高。喀什二院心胸外科團隊在上海援疆專家朱家全帶領下，多學科密切協作，在小古麗1周齡時施行了大動脈調轉手術，理順了心臟動脈的「正常交通」。 人才培養是衛生健康援疆的重要任務。上海採用「請進來、走出去」的辦法：通過援派專家導師帶教、接受來滬進修培訓、開展遠程教學、選派專家赴疆等形式為受援地培訓醫療人才；實施復旦大學、上海交通大學、同濟大學定向醫學研究生培養和上海健康醫學院臨床醫學定向本科生培養項目；組織援疆專家帶教當地醫生，打造一支「帶不走」的醫療衛生人才隊伍。 「授人以魚，不如授人以漁。」這是上海專家潘崗常掛在嘴邊的話，也是他行動的指南。去年成立的援疆兒科聯盟，像一張充滿生機的大網，將上海、山東、廣東等地的援疆專家智慧與喀什基層醫生的渴望緊密聯結。潘崗是這張網的編織者。線上，他是「雲端講師」，新生兒復甦、兒童急症處理……實用的技術通過電波飛向廣袤的基層；線下，他的足跡深入巴楚、莎車等偏遠縣鄉，送醫送藥，更送去「帶不走的技術」，讓「援疆」二字，充滿了並肩同行的溫暖力量。 上海援疆指揮部社會發展事業組副組長、喀什地區衛生健康委副主任吳春峰告訴記者，上海加快實施醫療惠民項目，持續推進當地公共衛生服務體系和能力提升建設；15年來共實施衛生健康援疆項目271個，投入援疆資金30.27億元，孕產婦、嬰幼兒死亡率分別降低46.3%和64.3%，人均期望壽命增加1.4歲，地區健康水平持續提升。(完)
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