「厚」「薄」之間的漢語哲學
2025-11-11 15:24 8,261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)
北京8月5日電 據全民健身活動推廣與指導委員會消息，以「大美青海」槳板公開賽與2025年全國露營大會(青海•祁連)為核心活動的2025中國時尚體育季(青海站)日前舉行。 活動現場。主辦方供圖 「大美青海」槳板公開賽作為國家體育總局水上運動管理中心認證賽事，於西寧北川河溼地公園揮槳開賽，這也是國家級槳板賽事首度落戶青藏高原，填補了西部地區新興水上運動頂級賽事的空白。152名全國槳板愛好者逐浪西寧城北區清澈的北川河溼地公園。 賽事配套「喚醒計劃·西寧」主題活動，精心打造飛船返航中心、高原咖啡因、貪玩遊樂場以及湖畔遊牧四大主題板塊，通過非遺市集、繁花鼓療愈、非遺主題大咖論壇、電影放映等豐富內容及木雕彩繪、唐卡繪畫、古法藏香製作等多種體驗。與此同時，西寧城北區在賽事期間舉辦的「趣浪城北·豹街」大型民俗巡遊表演，為參賽選手和市民遊客提供了全方位的互動體驗，進一步延伸了賽事的外延價值，也讓更多人感受青海特色文化魅力。 同期全國露營大會在祁連縣阿咪東索林海露營基地舉行，以「自駕9號公路·露營天境祁連」為主題，創新融合體育、文化、旅遊多元業態，推出涵蓋「走祁連·擼串串」八寶清真美食節、《天境祁連》《祁連忠魂》實景劇演藝、體驗祁連9號大帳、自駕祁連9號公路、體育嘉年華、「林海星空音樂露營」、西北五省區花兒會祁連分會場等12項文旅體系列活動，吸引全國露營愛好者與遊客共赴高原盛夏的狂歡盛宴，以「文旅體」深度融合的嶄新模式，展現「天境祁連」的生態魅力與人文底蘊。 活動現場。主辦方供圖 主辦方表示，西寧借「大美青海」槳板公開賽深化「農體文旅商」融合，通過嘉年華活動·喚醒計劃(西寧)特色市集有效激活了本地消費場景；祁連則通過露營大會強力塑造「自駕9號公路·露營天境祁連」文旅IP，讓遊客盡享實惠，有效激活文旅消費潛力，助力鄉村振興與產業升級。 活動由國家體育總局社會體育指導中心、國家體育總局登山運動管理中心、全民健身活動推廣與指導委員會、青海省體育局聯合主辦，國家體育總局水上運動管理中心大力支持。(完)
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