（抗戰勝利80周年）參閱「00後」女民兵：從「看故事」到「寫故事」
2025-11-06 19:50 6,839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)
2025年8月8日是「全民健身日」。對於健身人群來說，無論是想讓肌肉線條更分明（增肌），還是想甩掉多餘的脂肪（減脂），僅靠刻苦訓練還不夠，合理的膳食營養也是達成目標的「隱形翅膀」。均衡膳食能夠優化身體成分、促進恢復、提高免疫力，甚至還能預防運動損傷。那麼，健身人群到底該怎麼吃？增肌人群和減脂健身人群，在進行食物選擇時要重點關注能量需求、營養素和補充時機三個關鍵點。1增肌人群的營養關鍵點形成適度能量盈餘增肌主要是增加肌肉的數量和質量，其核心是通過運動訓練刺激肌肉，並提供能量和營養，支持肌肉的修復和生長。增肌人群每日攝入的能量要高於身體消耗的能量，形成一定的能量盈餘（能量攝入＞能量消耗），以滿足肌肉增長的需要。因此，增肌訓練者每日需要額外攝入約500千卡能量。吃對三大營養素碳水化合物是支撐高強度訓練、促進肌肉恢復和生長、提供能量的主要來源，增肌者需要的碳水化合物供能比可達60%～65%。增肌人群可根據訓練強度和時間確定每日碳水化合物的需要量，例如每天中等強度訓練1小時，需要碳水化合物5～7克/千克體重；每天高強度訓練1～3小時，需要碳水化合物6～10克/千克體重；每天訓練4～5小時，需要碳水化合物8～12克/千克體重。日常飲食可選擇大米、燕麥、土豆、雜豆等搭配玉米、蔬菜、水果等做成複合碳水化合物，少食多餐；加餐可以選擇水果沙拉、奶昔代餐粉及濃縮果汁等，快速補充能量和營養。蛋白質是肌肉合成的原材料，推薦力量訓練者每天攝入蛋白質1.2～2.0克/千克體重。可選擇去皮雞肉、魚類、瘦肉、蛋清和脫脂牛奶等優質蛋白質，並均勻分配到每一餐（每餐不少於20克蛋白質）中。增肌訓練後，還可以補充乳清蛋白或支鏈胺基酸，促進肌肉蛋白的合成及運動後的恢復。脂肪對於維持激素平衡及細胞功能至關重要，也是主要的供能物質，要佔總能量的20%～30%。建議選擇橄欖油、堅果和深海魚類等富含不飽和脂肪酸的食物。抓住補充的窗口期訓練前1～3小時，吃一頓包含適量蛋白質和複合碳水化合物的餐食，提供能量，減少肌肉分解。訓練中，可根據運動強度適當補充碳水化合物和電解質。訓練後30分鐘～2小時是增肌的關鍵窗口期，可以補充易消化的蛋白質（如乳清蛋白、雞蛋）和適量碳水化合物（如香蕉、白麵包），快速啟動肌肉修復與合成，並補充能量。2減脂人群的營養關鍵點保持能量負平衡減脂主要是減少體內的脂肪含量，其核心是通過控制總能量攝入和增加運動消耗，形成能量缺口（能量攝入＜能量消耗），利用體內脂肪氧化分解提供能量，從而減少體內脂肪含量。適宜的減脂速度為每周0.5～1千克，推薦每日能量攝入降低30%～50%或者減少500～1000千卡。能量控制下的營養素分配在能量受限時，補充足量的蛋白質可以更好地維持瘦體重，而高蛋白飲食能夠提高飽腹感。建議每天蛋白質的攝入量為1.2～2.0克/千克體重，優先選擇高蛋白質、低脂肪的食物，如去皮雞胸肉、魚蝦、瘦肉，低脂或脫脂奶類等。嚴格控制碳水化合物總量，選擇高膳食纖維、低血糖生成指數（GI）的碳水化合物，如燕麥、粗糧麵包、豆類、奇亞籽、玉米等，並搭配足量的新鮮蔬菜和低糖水果，維持體內血糖的穩定，同時增加飽腹感。訓練前補充低GI的碳水化合物，為訓練持續供能；訓練後補充高GI的碳水化合物，促進身體恢復，減少肌肉分解。嚴格控制飽和脂肪酸和反式脂肪酸，選擇健康脂肪，如橄欖油、亞麻籽油、牛油果、堅果等，確保必需脂肪酸的攝入，同時注意控制攝入量。補充時機有講究訓練前1～3小時，可以吃含適量蛋白質+少量複合碳水化合物或適量蔬菜的餐食，提供能量，保護肌肉。進行小於60分鐘的中低強度運動，不需要額外補充能量；大於60分鐘或中高強度運動，可以適量補充運動飲料。訓練後30分鐘～2小時，可補充足量的乳清蛋白搭配少量碳水化合物，如一個蘋果或一小片全麥麵包，促進身體恢復、保護肌肉。對於減脂人群來說，能量缺口是前提，避免肌肉流失是重點，可利用高纖維蔬菜增加飽腹感，足量飲水也不可少。3健身人群都要注意兩點1微量營養素是健康小助手。微量營養素（維生素和礦物質）在能量生成、血紅素合成、骨代謝、免疫功能和預防氧化損傷方面，起著非常重要的作用，增肌或減脂人群的飲食都應儘量多樣化，選擇天然的食物，如蔬菜、水果、全穀物、瘦肉、奶製品、健康脂肪搭配食用，以滿足訓練、恢復和保持健美身材的需求。當飲食中缺乏某類食物時，建議尋找與該類食物有相似營養價值的食物替代。當身體缺乏某種維生素或礦物質時，短期可通過補充含多種維生素和礦物質的膳食補充劑進行補充，但長期的營養調節，關鍵在於三餐膳食攝入均衡、足量的營養素。2維持水電解質平衡。在運動過程中，保持身體的水合狀態十分重要，因為肌肉中75%都是水，脫水會影響運動能力和疲勞恢復。因此，補水補液應貫穿全天，在訓練前、訓練中、訓練後都應及時攝入足量的液體，可選擇包含碳水化合物（4%～8%）和電解質（主要為鈉20～50毫摩/升）的運動飲料。運動前30～120分鐘，可補充300～500毫升液體；如果運動時間較長，可採取少量多次的方式，每隔15分鐘補充100～150毫升含電解質的運動飲料；運動結束後持續24小時，仍採取少量多次的方式（100～150毫升，每小時4～5次）補充水分和電解質，補液總量為每小時800～1500毫升。為儘快恢復水平衡，防止脫水，每丟失1千克體重，應攝入1.5升液體。來源：《大眾健康》雜誌作者：國家體育總局運動醫學研究所副研究員 邵晶國家健康科普專家庫成員、國家體育總局運動醫學研究所研究員 安楠策劃：餘運西 王寧編輯：陳秀超本文配圖來源於版權圖庫。轉載時請注意，避免侵權。
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