開學季將至 專家支招助青少年應對「壓力胖」
2025-11-29 12:06 3,273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)
杭州8月14日電(郭天奇)2025領克杭州網球公開賽近期官宣三批參賽球員名單，巴黎奧運會網球混雙亞軍張之臻、現中國男網一哥布雲朝克特、中國首個ATP巡迴賽冠軍得主吳易昺三位本土名將確認參賽，梅德韋傑夫、卡恰諾夫等國際球星也將亮相。 2024年9月24日晚，在浙江杭州奧體中心舉行的杭州網球公開賽男單決賽中，中國選手張之臻0比2不敵馬林·西裡奇，無緣職業生涯ATP巡迴賽首冠。圖為張之臻在比賽中。 王剛 攝 據悉，2025杭州網球公開賽(ATP250級別賽事)將於9月16日至23日在杭州奧體中心網球中心舉行，將吸引近60位世界頂尖網球好手齊聚，角逐超過100萬美元的總獎金。 作為ATP世界巡迴賽2025年的亞洲首站，本屆賽事眾星雲集。國際球星方面，2021年美網冠軍、手握20個冠軍頭銜的梅德韋傑夫(現世界排名第9位)將來杭。這位曾登頂世界第一的俄羅斯球員將是冠軍的有力爭奪者。 另外兩位俄羅斯名將，7個ATP巡迴賽冠軍得主卡倫·卡恰諾夫(現世界排名第16位)，以及安德烈·盧布列夫(現世界排名11位)也確認參賽。除了幾位現役網壇頂尖選手，「05後」美國新星勒那·錢也將來杭參與冠軍爭奪，他在2025賽季連克兩位世界前5選手，實力不容小覷。 在備受關注的本土陣容方面，去年來杭參賽的張之臻、布雲朝克特以及吳易昺均將再次亮相。在上屆杭州網球公開賽中，布雲朝克特躋身四強，在隨後的中國網球公開賽中，他更是擊敗賽會4號種子盧布列夫打進四強，成為首位闖入中網男單四強的中國選手。今年5月，布雲朝克特在ATP挑戰賽都靈站單打第三輪後，即時排名超越張之臻、商竣程，正式成為中國男網新一哥。 而在上屆杭州網球公開賽中讓布雲朝克特止步半決賽的，正是當時的一哥張之臻。後者在自己的亞運「奪冠福地」上展現了不俗的競技狀態，一路過關斬將闖入決賽，但在決賽不敵前美網冠軍馬林·西裡奇。 此外，本土選手吳易昺的參賽消息吸引了眾多杭州球迷的關注。去年，他在賽事首輪對陣中國香港球員黃澤林時意外傷退，並在賽後表示：「很抱歉沒有辦法在家鄉給大家呈現更好的網球。」今年再戰，狀態逐漸回升的他將有機會為家鄉父老帶來更好的表現。(完)
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