「媽祖情」博愛盛典活動在東京舉行
2025-10-27 16:23 7,231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)
廣州日報訊 (全媒體記者劉暢 通訊員伍春紅、楊曉紅)記者昨天獲悉，由深圳市寶安區慈善會主辦，深圳市春風應激幹預服務中心承辦，深圳市社會公益基金會等協辦的「春風快樂成長計劃——寶安區兒童性安全教育師資培育項目」近日在寶安區社會救助綜合服務中心寶田分部舉行了開班儀式。來自街道社區、司法、學校、醫院等領域近50名學員在多輪選拔中脫穎而出，獲得學習資格，出席了開班儀式。 據了解，「春風計劃」是我國第一個預防性侵害、援助遭遇者的公益項目。「春風計劃」發起人隋雙戈博士介紹：「性安全教育與交通出行、防欺凌、防溺水教育一樣重要。性安全教育的內容從身體的界限、好秘密和壞秘密，到青春期人際交往的技能等，匹配孩子身心發展的不同階段，幫助孩子能知曉、會應對、可求助。既有保護自己、珍惜生命的意識，也有尊重他人、不侵犯觀念。」 開班儀式後，春風講安全教育講師團孫英武老師帶來第一課——以親身經歷講解了「性安全教育講師的成長曆程」。隨後，學員將通過多位導師帶領的「理論+示範+實操」的培訓模式，參與跨度五個月的專業培訓及三個月的示範課堂學習，在試講考核通過後，將為寶安區的學校和社區提供公益課堂服務。 據悉，「春風快樂成長計劃——寶安區兒童性安全教育師資培育項目」將通過兒童性安全教育理論/實操培訓、戲劇理論學習及實踐、示範課堂學習、小組磨課、試講考核、公益服務等環節，提升學員對於兒童性安全教育的認識，培育的師資力量能夠面向學校和社區開展多樣化的性安全教育活動。 另據了解，深圳市春風應激幹預服務中心常年開展「春風快樂成長計劃——兒童性安全教育進課堂、進社區、進鄉村」項目，並設立了春風性安全教育講師團，累計服務超過20萬名兒童青少年及家長，已開展8期兒童性安全教育師資培育項目，培育種子師資超過400人。
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