藍天蒼洱寄鄉愁
2026-01-17 04:24 6,742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)
忻州8月8日電 (劉小紅)8日，一場聚焦楊家武術傳承與發展的學術盛會在山西代縣拉開帷幕。來自北京體育大學、山西大學、河南大學等高校的專家學者，與楊家武術傳承人、武術愛好者齊聚一堂，共同探討楊家武術的傳承路徑與發展方向。 8日，一場聚焦楊家武術傳承與發展的學術盛會在山西代縣拉開帷幕。劉小紅攝 楊家武術源遠流長，作為武術文化瑰寶，是無數武術愛好者心中的經典。然而，隨著時代的發展，楊家武術的傳承面臨諸多挑戰。據了解，在楊家將後人集中的代縣鹿蹄澗村，目前僅有13位村民還會楊家武術，且多為年事已高的老人。 會議現場，針對楊家武術的傳承與發展，專家學者們提出了多元化的策略。河南大學武術學院院長、教授洪浩以《他山之石：借鑑少林、太極等非遺武術傳承的成功案例，探尋楊家武術發展的具象化道路》為議題展開探討，他強調，政府支持、科學化、年輕化、產業化、國際化對楊家武術傳承至關重要，並呼籲制定中長期發展規劃。 北京體育大學中華民族傳統體育研究院院長、教授武冬圍繞立德樹人的主題，在現場通過武術示範，展示楊家武術的防禦性技術、團隊協作機制等特性，闡述教育理念。同時，他還以與小學生互動教學的方式，展示武術課程思政的具象化實踐。 太原工業學院體育旅遊研究中心主任、教授田文波以《產業賦能：探究楊家武術與文旅產業的融合發展路徑，實施武術發展的產業嘗試，打造「武術+文旅」的融合爆點》為議題進行交流。他從代縣旅遊發展與楊家武術文化傳承相輔相成的角度展開探討，並提出六個層面的建議，包括提煉武術精神、打造文化名片、加強市場配套、創新文化產品等，以促進地方經濟轉型發展。 近年來，代縣多措並舉推動楊家武術的傳承與發展。通過書籍編纂、數位化保護、師資培訓、武術進校園、武術展演等多種方式，代縣讓這一傳統武術項目重新煥發生機，並探索出一條立足本土資源稟賦、以文化賦能鄉村振興的新路徑。 當前，楊家武術的傳承迎來新的發展契機。2023年，楊家武術成功入選山西省非物質文化遺產名錄，為其傳承發展提供了政策支持和保障。同年10月，國家體育總局武術運動管理中心組建專家團隊對楊家將武術進行系統性挖掘整理，拍攝了23個套路的185個視頻和3164張圖片，編輯了《楊家武術系列叢書》，為楊家武術的推廣提供了豐富的教學資料。 此外，代縣大力推動楊家武術走進中小學課堂，於2024年舉辦「楊家武術進校園」活動。今年8月8日至10日，代縣舉辦2025年「雁門關武術英雄會」首屆全國楊家武術邀請賽。此次賽事匯聚了河北、河南、山西、內蒙古等地的300餘名楊家武術傳習者，他們與參加山西省傳統武術錦標賽的300名武術愛好者同臺交流切磋，共同推動楊家武術與傳統武術的傳承發展。 楊家武術源遠流長，作為武術文化瑰寶，是無數武術愛好者心中的經典。劉小紅攝 在楊家武術挖掘推廣的新態勢下，代縣鹿蹄澗村作為楊家將文化的發源地，積極創新「沉浸式」旅遊模式，打造了集文化體驗、有機農業、生態旅遊於一體的美麗鄉村，讓遊客在村子裡就能感受楊家武術的獨特魅力。 代縣縣委常委、副縣長解植崗表示，舉辦首屆楊家武術邀請賽，旨在展示楊家武術獨特魅力，打造全國性武術賽事品牌。而舉辦此次論壇，是為了系統探討楊家武術的文化價值與現代傳承路徑，推動武術創新發展。(完)
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