趙一曼孫女寄語中國人民大學本科新生
2025-10-24 19:32 2,352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)
雲南安寧8月14日電 (記者 李京澤)8月14日，中共中央政治局委員、外交部長王毅在雲南安寧會見來華出席瀾湄合作第十次外長會的泰國外長瑪裡。 8月14日，中共中央政治局委員、外交部長王毅在雲南安寧會見來華出席瀾湄合作第十次外長會的泰國外長瑪裡。 記者 蔣啟明 攝 王毅表示，今年是中泰建交50周年暨「中泰友誼金色50年」。半個世紀以來，無論國際風雲如何變幻，雙方始終堅定相互支持，推進各領域務實合作，「中泰一家親」更加深入人心。在新的歷史起點上，中方願同泰方一道，落實兩國領導人重要共識，深化雙多邊戰略協作，推動中泰命運共同體建設結出新碩果，引領瀾湄合作邁上新臺階，為地區和平穩定注入新動力。雙方要保持高層交往，加強互利合作，辦好建交50周年後半場慶祝活動，夯實兩國友好民意基礎。中方願同泰方一道，加快中泰鐵路建設，鼓勵更多企業赴泰投資興業，深挖綠色發展、數字經濟、人工智慧等領域合作潛力，確保地區產供鏈穩定暢通。希望泰方為中國企業提供更多政策支持和便利條件。 王毅指出，瀾湄合作務實高效、互利共贏，已成為最成功的次區域合作機制。瀾湄合作進入第十個年頭，處於承前啟後的關鍵階段。此次外長會在中國安寧舉行，安寧寓意和平、和睦、和諧。中方願同泰方發揮共同主席國作用，確保會議取得圓滿成功，維護團結合作大局，維護地區和平穩定。 瑪裡表示，泰中關係過去50年成果豐碩。泰方期待同中方共同推動雙邊關係持續健康發展，深化泰中友好，讓泰中關係的下一個50年在雙多邊領域都取得更多合作成果。安寧是個美麗的現代化小城，體現了中國的發展理念和成就，值得學習借鑑。泰方高度重視瀾湄合作，相信在中國的戰略引領下瀾湄合作將走深走遠，為區域繁榮穩定發揮更大作用。 雙方就泰柬邊境局勢交換意見。王毅表示，中方支持泰柬雙方加強對話協商，重建互信，重歸於好，支持東協以「東協方式」解決好東協內部的問題。中方願根據雙方意願提供必要協助。瑪裡高度讚賞中方客觀公正立場和為推動局勢降溫發揮的建設性作用。(完)
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