南珠高鐵玉林北至岑溪東段隧道全部貫通 預計明年通車
2026-01-21 03:18 8,932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)
近期，美國加大對俄羅斯經濟施壓力度，並以降低關稅利誘或威脅制裁，向巴西、印度等國提出減少乃至停止從俄羅斯進口石油的要求，但均遭到堅決拒絕。 8月3日，美國總統助理、政策副幕僚長和國土安全顧問史蒂芬·米勒在接受美國媒體採訪時稱，印度購買俄羅斯石油，實際上是在俄烏衝突中資助俄羅斯，這一做法不可接受。 有分析稱，這是川普政府迄今為止對印度最強烈的公開批評之一。 此前一天，印度一名高級官員稱，印度政府「沒有向石油公司下達任何指示」要求他們減少從俄羅斯的進口。 巴西總統首席特別顧問塞爾索·阿莫林2日表示，巴西堅決反對因貿易夥伴與其他國家的貿易往來而對其實施單方面經濟制裁，國家之間的正常經貿往來不應受到政治幹預。 外交學院國際關係研究所教授李海東接受中央廣播電視總臺環球資訊廣播記者採訪時分析說，美國的要求不符合巴西和印度的利益，兩國不會就範。 美國提出的要求，反映了美國霸凌巴西和損害國際關係基本原則的一貫做派，是對巴西作為主權國家的地位和尊嚴的蔑視。 巴西對美國將經貿議題政治化錯誤行動不滿。巴西作為拉丁美洲國家，深受美國「門羅主義」傲慢政策之苦，對美國類似的舉動尤其反感。美國試圖脅迫巴西，巴西予以堅決反對，很正常也很合理。 從經濟角度，俄羅斯石油的價格與質量合乎印度自身的需求，沒有理由花高價格從美國或其他國家購買石油。 其次，印度對美國頤指氣使的言行難以接受，不願意在地緣政治議題上做美國的傀儡和棋子。 第三，美國脅迫他國滿足美國自身地緣政治需求的歷史記錄劣跡斑斑。不論是歐洲還是中東，甘做美國棋子的國家，結局通常是內部分裂和外部衝突。 第四，作為奉行不結盟政策和全球南方國家的一員，印度與美國在全球戰略層面的分歧非常深刻。在購買俄羅斯石油問題上，印度的表態展示了維護自身利益和大國地位的基本立場。 李海東認為，美國將經濟手段用於地緣政治目的，將對世界經濟及區域安全帶來災難性影響。 第一，美國的做法是典型的以犧牲他國利益和主權來滿足其一己之私的「你輸我贏」的美國做派，會破壞世界各國命運與共、相互發展的經濟和安全良性格局構建進程，導致經濟全球化進程嚴重撕裂，強化貿易保護主義和經濟民族主義等危險觀念傳播。 第二，美國的做法嚴重破壞大國關係穩定。美國一味地將經貿等所有議題都導向大國競爭加對抗的道路，會導致國際上所有重大議題的化解之道變得更為困難，反而增加衝突和動蕩。 美國的做法再次向世人表明，美國是當今世界經濟和國際安全混亂之源的客觀事實。 素材來源丨環球資訊廣播《直播世界》 記者丨董晶晶 張晗 編輯丨林維 籤審丨李鵬 康炘冬
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