第十屆大陸任教臺灣教師融合發展主題研修活動在遼寧開幕
2025-12-02 00:30 1,964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)
石家莊8月14日電(記者 陳林)「看到他很不自然倒下了，我離他近，就下意識跑過去看他。」13日傍晚，石家莊功夫隊外援岡薩雷斯接受記者專訪時，對此前比賽中看到蘇州東吳隊球員胡靖倒地後飛奔上前救助一事如是表示。 在岡薩雷斯看來，這是一件很正常的事情。「不光我會去做，任何人碰到這樣的事情，都會跑去做。」 在8月10日進行的中甲聯賽蘇州東吳隊主場對陣石家莊功夫隊比賽最後階段，蘇州東吳隊球員胡靖突然倒地。岡薩雷斯第一時間發現後，快速上前展開救助，隨後現場醫護人員迅速入場救治。此事在網絡引發關注，許多網友為岡薩雷斯「點讚」。 圖為岡薩雷斯。 石家莊功夫足球俱樂部 供圖 10日晚，蘇州東吳足球俱樂部發布通報稱：「目前，胡靖已恢復意識，生命體徵平穩，醫院正持續進行監測與治療。」說到得知胡靖甦醒那一刻，岡薩雷斯在採訪時笑了。他說，這是一件非常開心的事情。「雖然賽場上我們是對手，是競爭關係，但他能夠甦醒，被健康救治，這是我特別、特別開心的事情，這是比比賽更為重要的事情。」 「比賽現場，很多人都在大聲喊胡靖的名字。那一刻沒有主客場之分，大家都想通過呼喊給胡靖力量，希望他快一點醒過來。」岡薩雷斯的翻譯孫卓說，賽後岡薩雷斯情緒一直很低落，直到後來得知胡靖生命體徵平穩後，才逐漸好起來。 孫卓透露，此前幫岡薩雷斯搬家時，看到桌子上擺有一張曾經隊友的照片。因為那位隊友在賽場突發疾病，岡薩雷斯後來專門學習了急救技能。 今年7月13日，石家莊功夫隊官宣了岡薩雷斯加盟的消息。在當晚比賽中，他打入了自己在中甲賽場首粒進球。這位26歲、身高近1.9米的哥倫比亞籍足球前鋒，此前曾在阿根廷、南非、玻利維亞等6個國家的足球俱樂部效力。來中國時間並不長的他，說自己喜歡中國，「中國是一個特別安全的國家」。 13日下午，石家莊功夫隊的訓練對球迷開放。岡薩雷斯此前奔跑救助一幕，是現場許多球迷的聊天內容。當他一出現在訓練場時，就有許多球迷圍了上去。面對合影、籤名等要求，他儘可能去滿足。直到訓練時間臨近，才在工作人員幫助下，走向球場。 7月13日，岡薩雷斯在為球迷籤名。 記者 陳林 攝 訓練場上的岡薩雷斯按照教練安排，或慢跑，或和隊友進行激烈身體對抗，或進行放鬆訓練。每一項，他做得都很認真。滿頭大汗時，他會撩起穿在身上的短袖，直接用衣服抹一下臉上的汗水。 訓練結束後，球員們回到了更衣室。石家莊功夫足球俱樂部負責人對岡薩雷斯等球員此前在賽場上的救助表現進行了表揚，其他隊員也予以鼓掌致意。當日，該足球俱樂部還邀請了專業人員，為隊員進行了心肺復甦等應急救護知識講解。 在岡薩雷斯眼裡，自己是一個「比較普通卻比較活躍、開朗樂觀」的運動員，「經常會和隊友一起開小玩笑」。他說，踢球很辛苦，「我卻一直充滿向上的鬥志」。說完後，他也笑了。 岡薩雷斯的全名很長，是由西班牙語每個月份的開頭字母組成，「這是父親花了很長時間才給我想出的名字」。父親希望他有一個「不一樣、獨特的名字」，也期望他「有最好的發展。」 採訪結束時，夜幕漸漸降臨。看到遠處還有球迷等待，岡薩雷斯又走過去，和他們一一合影，為他們籤名。(完)
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