寧夏低空經濟產業協會專家委員會成立
2026-02-28 11:05 4,174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)
位於萬裡街道的雅築真欣園小區是1999年建成的早期商品房社區，涵蓋20個樓組。樓組作為社區最貼近居民的「神經末梢」，在鄰裡交流、凝聚共識、社區共治等方面發揮了至關重要的樞紐作用。黨建引領聚合力，社區治理有良方在萬裡雅築居民區黨總支的引領下，社區內各樓組聯動樓組長、黨員骨幹、志願者、熱心居民、業委會、物業、第二梯隊等多元群體，組建一支「日欣月議」樓組議事團隊。通過每月定期平安巡邏發現問題，建立每月議事機制研究問題，推動解難題、強活力、繪新景，探索走出一條「樓組自治帶動小區共治」的基層治理新路。針對社區樓道堆物等治理難點，「日欣月議」樓組議事團隊積極發揮示範引領作用，帶動樓組居民進行細緻摸排、耐心溝通，認真宣傳消防通道的重要性，用耐心、細心、恆心，有效動員居民共同參與樓道整治，推動長期堆放在架空層、樓道角落、佔據公共空間的「殭屍」物品被一一清理。這看似簡單的樓道清理，正是示範樓組建設的第一步，在清除安全隱患、暢通公共空間、凝聚鄰裡共識的同時，為社區協同「變廢為寶」奠定基礎。全齡友好共參與，變廢為寶有妙招清理出的物品何去何從？直接丟棄是資源的浪費。在真欣園「日欣月議」議事討論中有了答案，樓組成為了創意孵化和實踐落地的有效陣地。針對清理出的舊童車，樓組積極倡導居民參與「變廢為寶」微改造。居民們運用巧手，對這些童車進行創意彩繪。原本被視為廢棄物的童車，在樓組居民的藝術再創造下，蛻變成了小區門頭的一道充滿童趣和藝術氣息的獨特風景。針對閒置的玻璃瓶，樓組依託「小手牽大手」主題活動，邀請社區的孩子們和志願者共同開展創意設計和彩繪。學習環保理念、踐行文明實踐，這些獨一無二的彩繪玻璃瓶，成了裝點小區綠化、打造微景觀的絕佳素材。樓組聯動強治理，多元協同換新顏萬裡雅築居民區堅持用好「聯」的方法，通過樓道聯動，推動解決「樓內事」向辦妥「社區事」拓展轉變。各樓組在清理樓道和募集閒置物品過程中，及時總結經驗、梳理資源，為社區景觀微更新積累豐富素材。當小區門頭面臨黃土裸露問題時，樓組議事會提出的移植富餘綠植、優選植物種類等意見被採納落地。彩繪童車、玻璃瓶花器、彩繪石頭、精心打造的綠植組合、太陽能彩燈……精心的設計、用心的付出，居民們將原本單調的門頭區域，打造成了富有創意、充滿活力的社區新地標。這「花」景的背後，是社區聚力同心的成果，更是比鄰共治的生動實踐。不僅如此，針對小區26年房齡、個別樓棟外牆老化嚴重等情況，社區「三駕馬車」同心同向發力，物業積極參與示範樓組建設，在做好日常保潔、綠化、維修、養護等工作的同時，主動購買工具及塗料、抽調人員集中粉刷，推動樓道宜居環境煥然一新。
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