廣西梧州鄉村盡顯生態美
2026-03-01 08:06 6,153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)
上海書展上的童書擁有專門闢出的展館，逛童書館也是許多帶著孩子來書展的家長的重要選項。但是，面對浩若煙海的童書，該如何選擇？也許書展上頒出的「童書獎」會是一份「閱讀指南」。「上海好童書」：不發一分錢的榮譽書展首日，第十二屆「上海好童書」揭曉慶典暨《新說山海經繪本系列》第一輯發布。據悉，第十二屆「上海好童書」共收到全國57家出版社（包括香港、臺灣）寄來的童書255種，這是歷屆最多的一次。獲得本屆「上海好童書」有三十種，兒童文學類16種，科學知識類8種。本屆「上海好童書特別好書」為《中國現當代文學大家兒童文學書系·王蒙卷》，它以獨特的兒童視覺書寫的兒童文學作品。頒獎現場韜奮基金會副理事長魏玉山表示，這份書單，不僅是一份權威指南，更是獻給千萬家庭的「閱讀信任狀」，幫助他們在信息迷霧中開闢出一條通住優質閱讀的清晰路徑。活動主辦方向小朋友贈書上海作協黨組書記馬文運熱情洋溢地說：「『上海好童書』悉心甄選的每一部佳作，都是智慧的種子、想像的翅膀。本屆獲獎作品中，有讓漢字在紙上跳舞的趣味啟蒙，有將數學王國變成冒險樂園的奇妙構思，有講述小動物間真摯友誼的溫暖篇章，更有引導孩子思考人與自然的深邃之作。這些作品如春風化雨，在孩子心田播撒真善美的種子。」大會主席、作家張錦江回顧了12年來開展「上海好童書」活動走過的歷程，這項不頒發一分錢的「上海好童書」榮譽，成了全民閱讀推廣的品牌，成了閱讀的指明燈。《新說山海經》系列繪本第一輯包括《白鹿記》《黑森林》《羽人》《金種子》《青燕》五冊，是張錦江與插畫師辛勤創作的智慧結晶。正如張錦江所言，好的繪本，文字是流動的畫面，畫面是凝固的詩。這五冊繪畫風格各異，詩中有畫，畫中有詩，既有民族元素，又有現代藝術的張力，神話讓人驚奇，又有現代價值觀念隱於藝術之中。「秦文君兒童文學創新獎」：科幻小說獲金獎第四屆「秦文君兒童文學創新獎」在上海世紀出版園頒出，本屆「新作獎」金獎由青年作家陳菁斬獲。她創作的《我的媽媽是機器人》是一部講述人類女兒陳有佳試圖將機器人媽媽艾玲改造成人類媽媽的科幻小說。作者巧妙地利用「機器人」的各種特質，聚焦於女孩成長的日常細節，折射出當代親子關係、少兒心理、社會教育等諸多命題，富有多元意義。「秦文君兒童文學創新獎·新作獎」的稱號分別授予了五部作品：連城的《河神的女兒》、李學武的《無咎書館》、喬挽月的《今天老虎會來嗎》（圖畫書）、石囡的《火山上的紫藤花》和三水的《我要找到龍》。獲獎童書其中，《今天老虎會來嗎》是榮獲該獎的首部圖畫書作品，繪畫風格契合兒童審美趣味，色調活潑明亮，故事貼近兒童生活與心理、情感真摯動人。「秦文君兒童文學創新獎」以中國兒童文學屆的標杆式作家秦文君的名字命名，她創作的「賈裡賈梅大系」等經典兒童文學作品，影響了中國幾代青少年的精神塑造和審美追求。獎項評委會主席秦文君表示，評獎過程中作品均匿名，評審環節貫徹「公平公正」的理念，杜絕各種幹擾，給評委創造一個純淨嚴謹的討論投票環境，守護兒童文學的本真，選出深刻觸達童心的佳作。兒童文學的創作既要傳承中華民族優良美德和愛國精神，又要展現當代少年陽光向上的精神風貌；以高雅靈動的敘事提升孩子的文學審美，真正實現「用文學滋養心靈，以故事引領成長」。少年兒童出版社總編輯陸小新認為，「秦文君兒童文學創新獎」自設立以來投稿量持續攀升，四屆參與評獎的投稿量已超5000篇。近來作品體裁愈加豐富、緊扣時代發展，科幻小說比重上升，從非遺傳承到星際探險，從鄉村振興到城市變遷，從成長困惑到自然哲學，作品既紮根大地，又仰望星空。目前「秦文君兒童文學創新獎·獲獎書系」已由少年兒童出版社陸續出版。
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