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2026-02-27 00:34 9,746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)
福州8月14日電 (彭莉芳)27歲的臺灣女生九九14日回憶起在廈門觀看電影《南京照相館》，仍難掩激動，「觀看的兩個多小時裡，我有八成的時間都在哭，心中充滿憤怒」。 上月底，九九專程從臺灣經「小三通」至廈門，只為在大銀幕上觀看暫未在臺灣上映的《南京照相館》。三天後，她又再次刷看了這部呈現南京大屠殺歷史事件的電影。 九九在臺北出生、長大，從小學習的課本對中國近代史的描述僅有寥寥數語，因此對南京大屠殺的了解十分有限。幾天前，她在短視頻平臺看到電影預告片後，產生了強烈的願望去了解這段歷史。 影片伊始，看到日本人的車輪碾過同胞屍體的那一幕，九九情緒已無法平靜。 「我真正感受到那段歷史的殘酷。」九九將觀影感受分享在社交平臺後，引發廣泛共鳴。其中不乏來自臺灣網友的留言：「臺灣對這部分歷史真的是輕描淡寫，我看到胃都抽痛」「我是臺灣人，已經三刷」…… 更讓九九感動的是，不少大陸網友主動私信她，主動分享相關史料，「我突然意識到，我所了解的真的是冰山一角，他們講述的不單是文字，更是情感和真實歷史的連結」。 協助九九運營社交帳號的臺灣青年阿福，看完電影後同樣難以平靜。他稱，這部講述民族傷痛的電影，讓包括他在內的不少臺灣年輕人開始重新審視那段在臺灣教科書上被一筆帶過的歷史。 「我是江蘇人，這種國讎家恨是刻在骨子裡的。」29歲的阿福祖籍江蘇宜興，因工作原因常年往返兩岸，他雖然對南京大屠殺有所了解，但在大陸看完這部電影，依然被憤怒的情緒籠罩。影片中日軍的暴行，讓他想起爺爺告訴他的家族往事——房子和族譜被日本人燒了，太奶奶用竹簍帶著年幼的孩子逃往山上，爺爺則進入黃埔軍校投身抗日…… 「在臺灣爺爺常說，那時候的國家，山河破碎。」阿福還記得，2022年，自己第一次回到爺爺時常念叨的宜興老家時，「飛機降落，看到這片祖輩生活的土地，眼淚就止不住了」。 與阿福一樣，臺灣青年宇寶也是抗戰老兵的後代。她從小聽父親講述爺爺在四川抗戰的故事，卻苦於沒有機會更深入了解這段歷史，直到偶然看到電影《南京照相館》的預告短片。 今年9月即將赴集美大學入學的她，已經計劃好要帶著父親一起到電影院觀看這部電影，「了解我們國家和民族的歷史，彌補心中對於這段往事的空缺」。(完)
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