第22屆中國—東協博覽會首批入境展品運抵南寧
2025-11-06 23:07 2,935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)
物流，連接生產和消費，是暢通國民經濟循環的關鍵一環，也是現代化產業體系的重要組成。日前，國家發展改革委發布數據顯示，上半年，我國社會物流總費用與國內生產總值(GDP)的比率降至14%，較一季度下降0.1個百分點，意味著每創造100元GDP的物流成本降至14元。 透過0.1%的降幅，我們能看到什麼？ 能看到實體經濟的成本降低。 0.1個百分點，看似不起眼。但若以當前中國經濟體量測算，相當於半年節約物流成本超過1300億元，為國民經濟特別是實體經濟運行減輕負擔，帶來真金白銀的實惠。 從更長的時間尺度看，2024年社會物流總費用與GDP比率為14.1%，比上年下降0.3個百分點，節約物流成本超過4000億元；在此基礎上，今年以來，這一比率繼續降低，證明了相關工作的行之有效。 能看到交通網絡的提檔升級。 打通「堵點」，2月，16個城市開展物流數據開放互聯試點工作，促進資源優化配置；連通「斷點」，3月，國鐵集團聯手多家航運企業開展貨櫃多式聯運「一單制」運輸服務，保障各環節無縫銜接；暢通「節點」，今年以來，「兩重」建設紮實推進，沿江鐵路、機場、幹線公路網絡織得更密……更加完善的全國統一物流大市場，加速人、貨、信息的高效流轉，為有效降低全社會物流成本拓展廣闊空間。 能看到科技創新的加快賦能。 網絡貨運平臺推廣應用，助力運輸空駛率大幅降低；自動化倉儲設備加快落地，推動作業效率持續提升；無人車、無人機等相繼「上崗」，不斷延展物流配送深度……更為強勁的數位化智能化協同效應，提升物流供應鏈服務保障水平，為有效降低全社會物流成本注入汩汩動力。 能看到產業融合的積極成效。 融合發展，物流降成本的應有之義。有效降低全社會物流成本的重要前提是保持製造業比重基本穩定。以物流與產業聯動協同降成本，促進產業鏈供應鏈融合，才能更好託舉製造業發展。 30個國家物流樞紐納入建設名單，物流深入產業鏈條，更好提升服務能級；快遞進廠體量持續壯大，快遞業與製造業融出新空間……交通物流與現代產業在更高水平融合發展，物流供需實現規模化對接，為有效降低全社會物流成本提供持久潛力。 千裡之行，積於跬步。這0.1個百分點，是現代物流體系建設的重要落點，也是物流降本工作的新起點。橫向看，當前，中國全社會物流成本仍高於發達國家平均水平；縱向看，對照2027年降至13.5%左右的目標任務，仍有不小空間。 用儘可能少的物流費用支出支撐儘可能多的經濟產出，有效降低全社會物流成本是一項複雜的系統工程，也是一篇意義重大的「高質量發展大文章」。綿綿用力、久久為功，加快建設供需適配、內外聯通、安全高效、智慧綠色的現代物流體系，必將加快全社會物流成本有效降低，為產業升級「強筋壯骨」、為經濟發展「舒筋活血」。
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