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)
烏魯木齊8月14日電 題:「雲端架橋」 新疆檢察機關護民生見實效 記者 張素 從南疆來到烏魯木齊市一家快餐店務工的小江(化名),被老闆拖欠工資7850元(人民幣,下同)。今年8月初,他抱著試試看的心態走進住所附近的沙依巴克區社會治安綜合治理中心(下稱綜治中心)尋求幫助。 8月初,在新疆烏魯木齊沙依巴克區社會治安綜合治理中心,檢察官為尋求幫助的小江(右一)提供法律諮詢服務。記者易海菲攝 「我現在心裡有數了,知道該怎麼辦了。」小江對記者說,值守在綜治中心檢察服務區的沙依巴克區人民檢察院檢察官黃林盛告訴他「兩步走」方法——先拿著證據去找勞動監察大隊調解,如果依然無法解決問題,可以再向檢察機關尋求幫助。 檢察官孫曼補充說:「如果當事人有起訴意願,檢察機關將受理民事支持起訴案件。我們架設起民意直通『連心橋』,精準服務解民憂。」 中國最高人民檢察院新聞辦公室近日在新疆組織開展「新時代法律監督工作巡禮·高質效辦好每一個案件」集中採訪活動。記者了解到,新疆檢察機關積極參與根治農民工欠薪專項行動,發揮支持起訴職能,有效化解勞動關係矛盾糾紛。2024年至今年上半年,累計支持農民工索薪2122件,幫助索薪5520.7萬元。 檢察機關積極履職築牢民生之本,還體現在貫通部門聯動,搭建多元化解「立交橋」。 2023年初,時任昌吉回族自治州奇臺縣人民檢察院黨組成員、副檢察長哈斯亞·哈銀扎兒收到一幅寫有「懷愛民之心 辦利民之事」的錦旗,落款是「墨玉縣普恰克其鎮農民工阿卜利孜·託合提瓦柯代表12人」。 在這起案件中,為讓被拖欠勞務費的12名維吾爾族農民工儘快拿到血汗錢,奇臺縣人民檢察院「方榮工作室」的檢察官與村民委員會聯動,找到失聯三年的欠薪人阿某,通過召開公開聽證會,向其釋法說理,最終阿某認可其欠款的事實。 此後,檢察院支持農民工將阿某訴至法院,並依託兩院協作機制啟動綠色通道,當日便以調解方式幫助農民工拿到可申請強制執行的法律文書。 「這些農民工身上已經沒有多少錢,根本拖不起,我們加班加點也要拿到調解書。但我沒想到,他們在臨行之前特意送來一面錦旗。」哈斯亞·哈銀扎兒感慨道。 「弱勢維權+快速辦理」「支持起訴+多元聯動」「公開聽證+司法調解」……近年來,新疆檢察機關多措並舉,更藉助「雲端架橋」的力量,以檢察「力度」提升民生「溫度」。 據知,新疆維吾爾自治區人民檢察院研究建設了全疆層面的數字檢察服務平臺,各地檢察機關亦緊盯社會治理難點,研發應用數字監督模型,積極運用科技檢務裝備助力辦案,取得較好效果。 在這個中國面積最大的省級行政區,檢察機關還通過直播、短視頻、微動漫等多種形式「雲」端普法,為民眾提供了實實在在的法律幫助。 「我們開展了『網上為民辦實事』活動,累計點擊量逾1.5億次,提供網上法律諮詢和解決群眾涉法訴求近千人次。」昌吉回族自治州瑪納斯縣人民檢察院黨組成員、政治部主任張濤說。 張濤是「瑪檢說法」團隊主創人員。從取材真實案例拍攝講述涉罪未成年人、留守兒童冬冬重返校園的微電影《一十六》,到與福建檢察機關聯合開展「明瑪共畫未成年人保護同心圓」活動、跨越4000公裡的閩瑪兩地6萬人在線同上法治課,再到在社交平臺開設「小瑪有話要說」話題、聚焦「鄰裡糾紛」等民生問題線上線下閉環解決網友法律訴求……現如今,「瑪檢說法」已成為粉絲量超過40萬的普法品牌。 更讓張濤等人感到欣喜的是,當地刑事發案率逐年下降,「側面反映出老百姓提高了法律意識,我們的普法工作也收到成效。」 瑪納斯古城形似鳳凰,當地也被稱作「鳳凰城」。在張濤看來,鳳凰有「正義、祥和」等美好寓意,「瑪檢說法」也將從中汲取營養,「讓法律法規像鳳凰一樣,飛過天山南北,飛入千家萬戶。」(完)
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