賈樟柯任「文榮獎」評委會主席 2025橫店影視節定檔
2026-03-05 08:27 8,458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)
三明8月11日電 (雷露微 黃尉峰)初秋的清晨，在福建省三明市寧化縣治平畲族鄉治平畲族村，村民藍世發和家人穿梭於竹林間，忙著採收成熟的黃精，飽滿的根莖帶著泥土的清香。他笑著說：「這一季收完，家裡又能增加1萬多元收入。」 圖為治平畲族鄉。黃尉峰攝 治平畲族村與山林相依，種藥採藥習俗世代相傳，但過去大多自採自用，未形成富民產業，畲藥「養在深閨人未識」。 轉機出現在2018年。村「兩委」在走訪中發現，隨著健康養生理念興起，傳統畲藥市場需求日益旺盛。「我們有得天獨厚的生態優勢，更有祖祖輩輩傳下來的畲藥技藝。」村黨支部書記賴大沛說，在鄉黨委政府的支持下，村裡當即決定以畲藥為突破口，探索一條「生態+文化+產業」的發展新路。 種植戶正在田間給畲藥進行管護。黃尉峰攝 通過走訪村民，村裡整理出《畲藥圖譜》，收錄黃精、草珊瑚、靈芝等30多種本地特色畲藥；邀請中醫藥專家開展種植技術培訓，規範種植標準；通過「合作社+基地+農戶」模式，流轉閒置山地20多畝，建成集科普、觀賞、應用為一體的畲藥谷，由合作社統一提供種苗、技術指導和銷路保障，村民只需安心種植。 「以前種水稻，一畝地年收入不到千元。現在種黃精等中草藥，三年採收期內每畝能賺近萬元，還能在基地打工領工資，日子越過越有奔頭。」算起增收帳，藍世發喜不自勝。目前，全村已有28戶農戶加入合作社，畲藥種植面積擴展到120多畝，年產值超100萬元。 發展畲藥種植的同時，治平畲族村深挖畲族文化內涵，將畲藥與鄉村旅遊有機融合。 在村裡的畲藥文化館，豐富的圖文、實物，講述著畲族醫藥的歷史淵源、製作技藝、民間驗方等，畲醫坐診把脈，身著民族服飾的畲族姑娘手指翻飛，演示畲藥香囊製作，遊客在此近距離感受畲藥文化魅力。 「我們不僅賣藥材，更賣文化、賣體驗。」賴大沛介紹，村裡打造了「畲藥研學遊」路線，遊客跟著農戶上山採藥、認藥，還能品嘗用畲藥製作的烏飯、藥膳湯等特色美食。去年夏天，來自福州的研學團隊一次性訂購了200份畲藥香囊，讓村民們看到文化旅遊的巨大潛力。 如今的治平畲族村，畲藥元素隨處可見，畲藥養生館、畲族醫藥非遺展示區次第鋪開，每年吸引遊客超萬人次，帶動餐飲、住宿等相關收入突破100萬元。去年中國農民豐收節，村裡舉辦畲藥義診、民俗表演等精彩活動，進一步打響「畲藥之鄉」品牌。 畲藥為媒，點亮畲鄉文旅經濟。治平畲族村成了省級鄉村振興示範村，村民年人均可支配收入從2000年的2435元增加到2024年的23225元。「我們還計劃建設畲藥深加工車間，開發畲藥茶飲、護膚品等產品，讓『小草藥』變成『大產業』。」望著鬱鬱蔥蔥的畲藥谷，賴大沛信心滿懷。(完)
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