【上合天津峰會】天津在上合組織國家建設10個魯班工坊
2025-11-22 23:44 9,491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(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)
杭州8月13日電(奚金燕 邵晴川) AI搜索捕捉商機，AI選品打造爆款，AI設計提升視覺呈現.......在市場大省浙江，越來越多中小企業藉助AI工具，用小成本撬動大生意，為市場注入新活力。 據浙江省市場監管局13日發布的統計數據，今年上半年，浙江省84家工業消費品綜合市場實現成交額2003.30億元(人民幣，下同)，同比增長8.74%。其中，義烏中國小商品城上半年實現成交額達1543.44億元，同比增長13.64%。 增長背後離不開AI的全鏈路賦能。義烏市場商戶舒凱經營一家生產沙灘巾等日用品的工廠，產品出口十多個國家。從去年開始，企業就從產品設計切入，試水人工智慧。 「過去一天只能設計幾張圖，現在一天可以完成數百款產品的設計和開發，工廠當天即可投入生產。」舒凱表示，這種「小單快返」模式讓企業訂單毛利率提升三成，近三個月銷售額增長近百萬元。 擁抱AI，也讓義烏市場老闆娘楊義愛嘗到甜頭。今年7月，楊義愛商鋪上新了一款AI智能耳機，備受外商歡迎。這款耳機可實現100多種語言實時翻譯，大幅提升了跨國商貿溝通效率。 「前幾天，一位哈薩克斯坦的老客戶看到我的朋友圈，立馬就聯繫下單。」楊義愛說，這款AI智能耳機推出以來訂單不斷，生產排期已到10月份。 與此同時，AI也為沒有工廠、沒有團隊的「輕創業者」帶來機遇。 「以前，選品和找工廠簡直像大海撈針，現在AI能為我提供選品建議，甚至還能生成樣品圖，直接掛到跨境電商平臺。」「90後」創業者付月表示，AI推薦的一款穿戴式美甲讓她賺到了人生第一桶金。 「跨境電商行業很可能是首個AI實現全鏈路深度滲透的行業。」杭州「六小龍」企業群核科技聯合創始人兼CEO陳航受訪時表示，今年企業研發的AI設計軟體用戶量增長顯著。未來幾年，AI賦能跨境電商從市場洞察到營銷內容製作投放再到跨境物流等各個環節，都將進入成熟應用階段。 據悉，為幫助企業擁抱AI帶來的「效率紅利」，浙江將支持平臺企業選派一批AI技術人員，為企業提供「零距離」「一對一」的AI應用定製服務。(完)
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