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)
宜春8月12日電 (熊錦陽 朱浩毅)夏日的江西省宜春市靖安縣寶峰鎮周坊村,山巒疊翠,清泉潤土。在這片純淨的土地上,蜜蜂自由飛翔,採集著各種花卉的精華。蜜蜂不僅釀出了香甜的蜂蜜,更釀出了一條鄉村振興「甜蜜路」。 香甜的蜂蜜,來自辛勤的蜜蜂;幸福的生活,來自勤勞的雙手。近年來,靖安縣充分發揮統一戰線橋梁紐帶作用,充分激活商協會、鄉賢等統戰力量,系統推進蜜蜂養殖產業,探索出一條「小蜜蜂引領甜蜜致富」的特色發展路徑。 正在查看蜂箱的農戶。 靖安縣統戰部供圖 「以前總擔心養殖風險大、收益沒保障,現在鎮裡統戰幹部牽頭對接政策,致富帶頭人傳授經驗,心裡踏實多了。」周坊村村民熊自輝站在自家蜂箱旁,看著飛舞的蜜蜂笑得合不攏嘴。 技術護航是產業發展的關鍵。依託統戰力量,寶峰鎮邀請到了農業專家和蜜蜂養殖大戶,組建「技術智囊團」,採取理論授課和蜜蜂養殖場實地指導相結合的方式指導當地村民養殖蜜蜂。「從蜂群管理到病蟲害防治,專家都是手把手教。」村民陳緒平如今已是村裡的蜜蜂養殖能手,檢驗蜂蜜質量、刮蜂蠟、過濾雜質、分罐包裝、核對訂單量、稱重,她都是一氣呵成。「以前我連蜂箱都不敢碰,現在我一個人一個月就能加工20多斤蜂蜜。」 在推進蜜蜂養殖產業過程中,寶峰鎮統戰部門還聯合周坊村村幹部組成專項工作組,逐戶上門核實村民的蜜蜂養殖規模、養殖條件和獎補資格,確保政策紅利精準落地。「通過實地清點、臺帳核對,我們最終確認全鎮30戶村民符合產業獎補條件,共養殖蜜蜂317箱。疊加產業獎補資金後,這些農戶預計戶均年增收能超過1萬元。」鄉村振興工作站幹部黃帥介紹道。 值得一提的是,寶峰鎮統戰部門還組織民營企業家、鄉友代表與蜜蜂養殖戶結對子,構建起穩定的銷售渠道。「7月份剛通過鄉友介紹,把50斤蜂蜜賣到了南昌,價格比批發市場高兩成。養得好更要賣得俏,現在訂單不愁了,我們也沒後顧之憂。」養殖戶蘇密珍高興地說。 「下一步,我們將充分挖掘各村資源優勢,找準統戰工作與鄉村振興的結合點,激活統戰資源、凝聚統戰智慧、匯聚統戰力量,走出鄉村振興新路徑。」靖安縣委統戰部相關負責人表示。(完)
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