航拍黃土高原上的山西神池野豬口長城
2026-03-07 12:43 2,491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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說，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，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
廣州8月8日電 (王堅 張媛)珠江流域中東部8月2日至7日遭遇今年入汛以來最強降雨過程，西江、北江、東江幹支流出現明顯漲水過程，西枝江支流淡水河、東江石馬河支流潼湖水等47條河流發生超警洪水。8日，水利部珠江水利委員會(下稱「珠江委」)水文專家解密月初本輪珠江流域暴雨洪水為何這麼大？ 珠江委介紹，此輪強降雨過程具有以下特點：持續時間長，本次降雨自8月2日開始，截至7日14時，已經下了126個小時。累計雨量大，北江、東江累計面平均降雨量分別達177、247毫米，短短5天半下出了超過往年整個8月的降雨量。降雨範圍廣，廣東四分之三區域和廣西四分之一區域的累計雨量超過100毫米，合計總面積達19.3萬平方公裡。 水文專家介紹，通常，珠江流域前汛期(4月—6月)持續性強降雨以鋒面雨為主，後汛期(7月—9月)的則以颱風雨為主。 那為什麼現在沒有颱風影響，珠江流域還會有極端性如此大的強降雨呢？水文專家表示，其實，高空低渦配合西南季風也是後汛期暴雨的典型天氣形勢。此次強降雨過程由多個天氣系統共同造成的：一是今年副熱帶高壓異常偏北偏大，珠江流域位於副高的一個「豁口」處，西南氣流和偏東氣流共同作用形成低渦切變，且在流域中東部長時間滯留，提供穩定動力抬升條件；二是低層西南季風氣流異常偏強，為強降雨提供了豐沛的水汽。因此，本次強降雨下出了「龍舟水」之氣勢。 珠江委表示，隨著副高逐漸西伸，西南急流減弱西移，此輪強降雨趨於結束，但部分地區近期降雨落區重疊，土壤含水量已經飽和，公眾應避免前往山區、河谷等災害風險較高地區，警惕次生災害的滯後性。同時，流域部分地區仍可能出現局地強降雨，尤其是一些山區裡的中小河流由於落差大流速快，一旦出現局地短時強降雨，容易出現陡漲陡落的突發性洪水，水文部門將繼續強化水雨情監測預報，及時發布預警信息。(完)
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