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2026-01-17 03:31 2,389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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說，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，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
韶關8月13日電 (記者 王堅)廣東省韶關市丹霞山管理委員會13日通報稱，廣東丹霞山發現第53個新物種——丹霞嶽麓山蜘蛛。 丹霞嶽麓山蜘蛛。丹霞山管委會 供圖 據丹霞山管委會介紹，韶關學院賀愛蘭教授研究團隊在國際權威期刊《歐洲動物學雜誌》上發表最新研究成果，正式命名了一個蜘蛛新種——丹霞嶽麓山蜘蛛(Yuelushannus danxia sp.nov.)。丹霞嶽麓山蜘蛛採集於丹霞山國家級自然保護區陽元山——通泰橋景區海拔201米的砂巖壁微小縫隙中。經過長達一年的顯微形態學觀察和分子生物學分析，研究團隊確認該物種屬於皿蛛科嶽麓山蜘蛛屬，並具有一系列獨特的形態特徵：成年個體體長僅約2.3毫米，雄性第四足顯著長於第一足，須肢結構精巧複雜，雌性外生殖器背板形態特殊。這些特徵使其成為該屬中一個獨立的新種。 丹霞山管委會表示，此次發現具有多重科學意義，在分類學上，豐富了我國皿蛛科蜘蛛的多樣性記錄；在生物地理學上，將嶽麓山蜘蛛屬分布範圍從湖南、湖北擴展至廣東，為研究該屬的演化與擴散提供了新線索；在保護生物學上，則再次凸顯了丹霞山作為生物多樣性熱點地區的重要性。 賀愛蘭強調，許多未被描述的物種可能正因生境破壞而瀕危，必須加快對微小物種的調查和保護，這對國家公園的生態完整性至關重要。 賀愛蘭表示，此次發現的「丹霞嶽麓山蜘蛛」僅在丹霞山地區發現，其棲息地具有典型的微生境特徵，再次驗證了丹霞山擬建國家公園生物多樣性極具特色，為丹霞區系科學理論再添新證據，為地貌生態學研究提供了新視角。 丹霞山管委會負責人表示，將持續深化生物多樣性本底調查，並加強對特殊微生境的監測與保護。此次新物種的發現，不僅為「8·15」生態日獻上了一份科學賀禮，為丹霞山擬建國家公園的生物多樣性保護與科研科普提供支撐，也提醒大家保護生物多樣性，不僅要關注旗艦物種，也不能忽視那些隱匿在巖石縫隙、土壤或水體中的「微小生命」。(完)
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