從故鄉停電夜到天津實驗室：一名巴基斯坦籍博士生的「光明之約」
2026-03-10 20:17 6,125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)
景德鎮8月11日電 (記者 李韻涵)11日，「瓷的未來」2026景德鎮國際陶瓷藝術雙年展(以下簡稱「雙年展」)新聞發布會在景德鎮陶瓷大學舉行。記者從會上獲悉，本屆雙年展將面向全球徵集作品220件(套)，總獎金高達200萬元，共66個獲獎名額。 8月11日，「瓷的未來」2026景德鎮國際陶瓷藝術雙年展新聞發布會在景德鎮陶瓷大學舉行。景德鎮陶瓷大學 供圖 據了解，本屆雙年展由江西省文化和旅遊廳、景德鎮市人民政府、景德鎮陶瓷大學、國際陶藝學會(IAC)、中國對外文化集團有限公司共同主辦，將於2026年6月底在景德鎮舉行。此外，本屆雙年展邀請並確定了國內26位、國際14位共40位代表，涵蓋11個國家和地區的知名教授、專家和學者代表、機構代表、陶瓷產區代表、國際知名的雜誌代表組成的藝術委員會。 「這是中國面向世界最重要的陶瓷展覽，也是國際陶藝學會一直參與主辦重要展覽之一。」聯合國教科文組織國際陶藝學會主席Oriol表示，景德鎮國際陶瓷藝術雙年展已經是一個重要的國際性陶瓷文化與藝術交流平臺，獲得了世界範圍內陶瓷藝術界的廣泛關注。 江西省文化和旅遊廳二級巡視員劉昌兵表示，「瓷的未來」不僅關乎技藝的傳承與突破、材料的探索與革新，更指向世界文明交流互鑑的美好圖景。本屆雙年展廣邀全球藝術家，搭建東西方陶瓷藝術交流平臺，將陶瓷的輝煌歷史、多元現狀與創新發展緊密聯繫，推動陶瓷藝術在互學互鑑中共同進步，為世界陶藝的繁榮貢獻中國智慧、江西方案。 中共景德鎮市委常委、宣傳部部長張龍表示，過去兩屆「雙年展」，分別以「瓷的精神」「瓷的旅程」為主題，詮釋了當代陶瓷新材料、新工藝以及設計理念創新的無限可能。連續兩屆「雙年展」的舉辦，有效搭建了全球藝術家展示創新成果的高端國際舞臺和學術平臺，有力促進了不同文化和藝術形式的交流互鑑。 本屆雙年展執行策展人、景德鎮陶瓷大學美術學院教授金文偉表示，本屆雙年展作品徵集繼續維持往屆的五大類別，分別是：器皿類80件(套)、雕塑類80件(套)、繪畫類30件(套)、裝置類25件(套)、影像類5件(套)，總計220件(套)。 金文偉稱，本屆雙年展總獎金高達200萬元，共66個獲獎名額，提高了青年獲獎人數。獎項分別是：組委會設立的最高獎「景藍獎」1名，獎金30萬元；「高嶺獎」5名，獎金10萬/人；由廣東道氏技術股份有限公司設立的「道氏藝術獎」10名，獎金6萬元/人；由北京國中陶瓷藝術研究院設立的「國中新銳獎」50名，獎金1.2萬元/人。(完)
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