蘇芭年度新劇《鵲之橋》以足尖詮釋浪漫真愛
2025-12-07 09:05 1,423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)
麗水8月14日電(奚金燕 陳曉燕 王穎芳)盛夏時節，浙南遂昌縣高坪鄉的山路上，滿載遊客的大巴車沿著蜿蜒的公路緩緩駛來。海拔800米的山村間，農家樂店主楊根明舉著木牌站在村口，黝黑的臉上堆著笑容——這是他一天中最忙碌的時刻，來自杭州、上海的避暑客正陸續抵達。 龍麗高速(航拍圖) 。劉一洲 攝 「連續好幾年夏天都來這兒，比城裡低七八度，晚上睡覺還得蓋被子。」杭州遊客王女士拎著行李箱走進農家樂，熟稔地和楊根明打著招呼。 她口中的高坪鄉，藏在浙西南的群山中，森林覆蓋率超過85%，夏季平均氣溫僅24℃，負氧離子濃度常年保持在每立方釐米3000個以上，是長三角遊客眼中的「天然避暑氧吧」。 在茶樹坪村，楊根明經營的深山農家樂早已是「一位難求」。楊根明表示，他家共有19個標準間，可接待38位遊客，日常需要備好4桌飯菜。自2013年開起農家樂，楊根明的客源就從未發愁，每年避暑季都爆滿，收入能達到17萬元至20萬元。 「我們做的都是老客生意，新客大多也是老客介紹來的，因為這邊得天獨厚的氣候和原生態時令蔬菜讓遊客們體驗感滿滿。」楊根明說道。 遂昌縣高坪鄉箍桶坵村 。 章建輝 攝 高坪鄉農家樂的發展並非一蹴而就。據閒雅農家樂經營戶祝孔貴回憶，他的農家樂一共9間客房，從2015年剛起步時，包吃住一人一天僅收費60元，年收入僅2萬元。隨著口碑傳播和遊客增多，價格逐漸上漲，收入也逐年提高。 祝孔貴展示了自2019年以來記錄的「幸福帳本」，上面清楚登記了每年避暑季遊客的入住、離店時間，以及收費明細。 「2019年7萬多元、2020年11萬多元，2024年收入超過了12萬元。」祝孔貴翻著帳本感慨道，「現在待在家裡就能賺到十多萬元，可比外出打工強多了，這得益於近幾年不斷發展的高速路網，把五湖四海的遊客吸引過來，讓更多的人喜歡來遂昌、喜歡來高坪度假！」 遂昌縣高坪鄉高坪村大棚蔬菜採摘。章建輝 攝 據悉，以前從杭州到遂昌要四五個小時，現在高速直達三小時左右就能到，周末遊、短途遊的客人明顯增多。交通的改善不僅讓遊客「進得來」，還讓山區特色產品「出得去」。 為了更好地助力發展「避暑經濟」，浙江省交通集團龍麗收費中心所推出「高速+旅遊」服務套餐：在主要站點增設「小燕志願服務崗」，提供景區指引、路況查詢等服務，主動為遊客排憂解難，全力守護遂昌的旅遊環境。 據統計，龍麗高速距離高坪鄉最近的北界收費站僅7月份流量同比增長18.67%，整個遂昌境內高速站點夏季車流量環比增長16.52%。 從「藏在深閨人未識」到「八方遊客慕名來」，龍麗高速像一條金色紐帶，讓800米海拔的清涼山水變成了富民強村的「生態資本」。如今，行走在高坪鄉的山間，既能聽見農家樂裡的歡聲笑語，也能看到物流車穿梭的忙碌身影——這條由交通鋪就的鄉村振興路，正通向越來越多山民的幸福生活。(完)
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