總書記西藏行｜記者手記：看著北鬥星走不迷路，跟著共產黨走會幸福
2026-01-18 18:38 3,431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)
天津，一座擁有六百年歷史的城市，依河海而興，因開放而盛。歷史長卷中，天津以漕運之利溝通南北，憑海河之便眺望世界。歲月流轉中，其開放包容的底色愈加深厚，於傳統與現代激蕩間綻放著歷久彌新的光彩。 文脈綿延，在保護傳承中厚植城市底蘊。城市之魂，繫於文脈。天津深刻把握文化遺產保護傳承的重大意義，將其作為城市發展的根基工程紮實推進。在楊柳青民俗文化館，千餘件年畫、老物件與現代光影技術交相輝映，生動復現古鎮昔日繁榮盛景；與之毗鄰的「玉成號年畫坊」，歷經霍氏家族七代人的匠心守護與接力傳承，已從傳統作坊發展為集製作、展示、體驗於一體的文化傳習中心，讓楊柳青木版年畫這一國家級非物質文化遺產在新時代煥發恆久魅力；全國重點文物保護單位石家大院，其恢宏格局與精美雕飾，不僅代表了清代北方民居建築藝術的巔峰，更承載著從津門商賈傳奇到新中國初期地委駐地，再到全國廉政教育基地的厚重歷史。天津市秉持「保護優先、合理利用、修舊如故、安全適用」的精準方略，對歷史建築實施「一樓一策」的精細化保護，讓凝固的建築成為講述城市傳奇、傳承民族精神的永恆課堂。 時代新韻，在守正創新中書寫城市華章。文化關乎國本、國運。推動中華優秀傳統文化創造性轉化、創新性發展，是增強文化自信的必由之路。天津是歷史文化名城，擁有國家級非物質文化遺產49項、中華老字號72家，各類歷史文化資源燦若星河。面對這份豐厚饋贈，天津始終將守正創新作為推動文化傳承發展的首要原則，精準把握文化產業的意識形態屬性與產業屬性，堅持社會效益優先，統籌協調「傳承弘揚」與「保護利用」兩篇大文章。無論是工業遺存等低效閒置資產，還是非物質文化遺產，抑或是歷史文化街區，天津不斷在內容創作、表現形式、應用場景上推陳出新，實現傳統元素與現代潮流的有機銜接，讓優秀歷史文化活在當下、服務當代，使城市記憶在創新傳承中綻放璀璨光芒，為文化遺產的永續傳承開闢廣闊前景。 開放致遠，在兼收並蓄中彰顯城市氣象。天津的城市氣質，植根於河海交匯的自然稟賦，更熔鑄於源遠流長的開放基因。自隋唐漕運樞紐，至元朝「海津鎮」軍事漕運重鎮，再到明永樂二年正式築城，天津自古便是南北交融、萬商雲集的通衢之地。這種開放包容的脈絡綿延至今，塑造了城市「中西合璧、南北兼容、雅俗共賞」的獨特風貌。作為「一帶一路」海陸交匯的重要支點和中國北方最大的港口城市，天津憑藉「渤海灣畔的文化與自然之旅」再度榮登Tripadvisor「心選中國十大海外遊客焦點路線」，其「津式」魅力贏得世界讚譽。從獨樂寺飛簷鬥拱承載的東方智慧，到五大道萬國建築凝固的異域風情，再到天開園創新高地匯聚的全球前沿，天津以海納百川的胸襟，將歷史饋贈與時代潮流相融合，向世界生動展示著中華文化兼收並蓄的博大精深與中國城市面向未來的開放自信。 海河不息，奔流的是六百年開放交融的厚重積澱；津門常新，書寫的是傳統與現代交響的華彩樂章。天津在守護中傳承、在創新中轉化、在開放中升華的實踐，生動詮釋了一座城市如何讓文脈成為發展的不竭源泉。當歷史遺存與現代活力相得益彰，當傳統精粹與時代精神交相輝映，天津正以更加堅實的腳步，走向氣象萬千的未來，成為講述中國式現代化城市故事的精彩篇章。(甄郝)
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