第十五屆全國運動會群眾比賽桌球項目決賽在廣州收官
2026-01-22 16:33 3,792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)
11月4日至12月28日，經典音樂劇《悲慘世界》將以40周年紀念版音樂會形式登陸上海大劇院。8月9日至8月21日，《悲慘世界》40周年主題展覽在上海恒隆廣場率先與市民見面。截至目前，《悲慘世界》40周年紀念版上海音樂會已開票56場，賣座率超過95%，並穩步增長。在已售出的超81000張演出票中，46%的購票者來自外省市，實現文化旅遊與商業消費雙向增長，彰顯出其作為文旅商體展聯動範例的獨特價值。 展覽現場「音樂劇《悲慘世界》40周年主題展覽」以「文化的傳遞與再生」為核心，多維度呈現《悲慘世界》的魅力，全國首展登陸上海恒隆廣場。23年前，《悲慘世界》作為首部登陸中國大陸的西方經典音樂劇，在上海大劇院連演21場，創下票房紀錄，為中國觀眾打開了世界音樂劇的大門。展覽中，《悲慘世界》上海首演時的籤名海報、節目冊、經典周邊等珍貴實物首次公開展出。展覽生動勾勒出音樂劇誕生40年間走過57個國家和地區、455座城市的足跡。在逛展時，觀眾還能欣賞商場播放的劇中四首膾炙人口的歌曲《雲上城堡》《我曾有夢》《繁星》《帶他回家》。 觀眾參與互動「音樂劇《悲慘世界》40周年主題展覽」成為串聯城市消費場景的重要紐帶。觀眾可在上海恒隆廣場內多家商戶加蓋專屬紀念印章，憑《悲慘世界》票根還能享受餐飲、零售等專屬折扣，讓藝術體驗自然延伸至城市生活各角落。中國郵政與音樂劇《悲慘世界》聯袂打造的限定特輯同步亮相。展覽現場，觀眾可領取印有限定珂賽特形象的明信片，四款設計融合法式浪漫與當地風情，讓經典IP與城市文化雙向賦能。明信片均已加蓋展覽限定郵資機戳，可在現場郵筒直接投遞；還有限量互動體驗，讓參與者感受傳統凸版印刷工藝與經典IP的奇妙碰撞。繼去年12月首輪開票引發搶票熱潮後，本輪《悲慘世界》加場開票再度出現「秒空」盛況，數萬張門票迅速售罄。值得關注的是，此次首創的「無憂改籤」服務正式落地，成為國內音樂劇票務服務的重要突破。當下，音樂劇市場票務靈活性不足的問題較為普遍。針對此痛點，團隊通過技術升級，實現了購票後指定時段內的免費改籤服務。這一創新舉措既保障了劇場上座率穩定，避免座位因退票空置，又大幅提升了觀眾購票自由度，讓觀眾購票更安心。隨著音樂劇《悲慘世界》《SIX》《英雄聯盟：雙城之戰》等重磅劇目接連落地上海，國際演藝資源的聚合效應持續凸顯。「經典與新銳共生、國際與本土交融」駐演生態正在上海逐步形成。這一生態的構建，為「亞洲演藝之都」的建設注入穩健動能。23年前，《悲慘世界》為中國推開了音樂劇的世界之窗；如今，這部傳奇的回歸，既是對中國文化市場成熟度的一次印證，更折射出從單純引入國際IP的「文化碼頭」，向具備創新整合能力、能與全球文化平等對話的「文化高地」的跨越。
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