廣西柳州水質「五連冠」 擦亮「一江水」文旅名片
2026-01-10 21:54 4,269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)
「為浦東人民而歌」2025年上海市民文化節浦東新區市民合唱大賽決賽日前在浦東新區東·劇場舉行。作為上海市民文化節期間浦東一大重要賽事，此次大賽不僅吸引了眾多一直活躍在浦東群眾文化活動中的街鎮、社區等市民合唱團體，也有不少園區白領與企業合唱團的驚豔亮相，讓群眾文化舞臺綻放出多元時代光彩。本屆大賽以合唱藝術為媒，搭建「人人出彩」的廣闊舞臺。來自浦東全區各街鎮、園區管委會、殘聯、企業等單位共同參與，經過激烈角逐，34個隊伍脫穎而出，近1500名來自社區、校園、企業等的歌者，在決賽中按中老年、少兒及成人三各組別同臺競藝。 在今年的比賽中，觀眾看到了更多的園區、企業合唱團的身影，陸家嘴街道選送的浦發銀行信用卡中心合唱團，成員均是來自浦發銀行信用卡中心的青年員工。繼在2023年浦東新區合唱大賽中斬獲好成績後，此次這支成立3年多的合唱團再次展現了實力。領隊楊妙告訴記者，浦發銀行信用卡中心非常支持企業合唱團參加此次大賽，希望通過這次大賽的平臺，凝聚企業員工，以文藝的力量為員工帶去人文關懷。保稅區管委會攜手泰科電子選送的「TE合唱團」，成立於2017年，今年是第一次參加浦東新區合唱大賽，團隊成員均來自泰科電子的一線員工，他們褪下工裝，登上專業舞臺，用澎湃和聲傳遞職場人的藝術激情，生動詮釋了群眾文化賽事對城市新生代的強大「破圈」吸引力。大賽現場，觀眾掌聲陣陣，浦東新區殘疾人合唱團，以獨特演繹展現堅韌與自信的生命強音；浦南文化館獻演的原創作品《親愛的祖國我知道》，旋律深情激越，歌詞真摯動人，彰顯了浦東基層群文創作水準的不斷躍升。浦東新區文化藝術指導中心介紹，近年來，群眾文化賽事人氣不斷攀升，成為「城市文化磁石」吸引著白領等年輕群體，浦東新區文化藝術指導中心敏銳把握這一趨勢，積極創新群眾文化賽事模式，精心搭建契合都市青年審美與需求的文藝舞臺。這一舉措正吸引著越來越多園區和企業，他們藉助群眾文化賽事的廣闊平臺，深化企業文化建設，為員工提供豐厚的人文滋養。當企業白領積極融入社區文化舞臺，當原創文藝精品不斷湧現，浦東群眾文化展現出更具活力、更富包容性的文化新生態，「人民城市，人人出彩」的動人畫卷，正在黃浦江東岸嘹亮唱響。
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