8月26日夜間至27日夜間北京預計有強降雨
2026-03-03 15:40 2,463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)
瀋陽8月9日電 (韓宏 姜月恆)「遼寧(瀋陽)芭蕾舞比賽」8日晚在瀋陽開幕。為期7天的比賽中，來自美國、俄羅斯、法國、義大利等10餘個國家的選手將展開「足尖」上的角逐。 8月8日晚，「遼寧(瀋陽)芭蕾舞比賽」在瀋陽開幕。圖為開幕式上表演的原創芭蕾舞劇《七夕》。於海洋 攝 此次芭蕾舞比賽由中共遼寧省委宣傳部、遼寧省文化和旅遊廳指導，遼寧省公共文化服務中心等主辦，比賽流程設置及賽制規則均遵循國際慣例，設置專業及非專業組比賽、芭蕾大師課等，旨在促進芭蕾舞的國際交流與藝術發展。 據介紹，賽事評委陣容強大，由原中央芭蕾舞團團長趙汝蘅擔任監委會主席，匯聚中國著名舞蹈編導肖蘇華，國際著名芭蕾舞蹈家、被譽為「世紀舞者」的弗拉基米爾·馬拉霍夫等十餘位海內外頂尖專家擔任評委。 肖蘇華強調，「我們要看到世界，更希望世界看到我們。」他指出，未來需創作更多講好中國故事、深受民眾喜愛並能走向國際的高水平舞劇，「劇本創作是關鍵」。 本次比賽藝委會主席曲滋嬌表示，遼寧作為文藝大省，芭蕾藝術底蘊深厚且廣受歡迎。遼寧芭蕾舞團四十餘年的發展及「團校一體」模式，為全球輸送了大量人才。 專業組評委埃爾達爾·阿利耶夫讚賞現場座無虛席的熱烈氛圍，並期待看到俄中芭蕾藝術的相互融合與提升。年輕選手如上海戲劇學院附屬舞蹈學校的葛美含則希望通過比賽交流學習，精進技藝。 8月8日晚，「遼寧(瀋陽)芭蕾舞比賽」在瀋陽開幕。圖為開幕式上表演的原創芭蕾舞劇《七夕》。於海洋 攝 開幕式上，觀眾欣賞到由遼寧芭蕾舞團、遼寧交響樂團共同合作演出的原創芭蕾舞劇《七夕》。該劇由中法藝術家攜手創作，以國際化語彙演繹中國愛情傳說，是「用世界舞蹈語言講好中國故事」的一次成功探索。 據悉，本次比賽將於8月14日閉幕。屆時，來自莫斯科大劇院首席主演、德國柏林國家芭蕾舞團首席主演、德國巴伐利亞國家芭蕾舞團首席主演等四位明星與金獎獲獎選手共同帶來多部古典和現代芭蕾舞作品。(完)
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