急需學科專業，超常布局為哪般？
2026-03-17 09:56 3,541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)
北京8月8日電 8月8日，「奔跑吧•少年」李寧杯2025年北京市青少年三大球公開賽第42屆百隊杯足球賽啟動儀式在北京海澱區肖家河綠動天地足球場順利舉行。接下來的10天裡，1369支球隊、18094名參賽者將展開激烈角逐，盡情在綠茵賽場上揮灑汗水。 比賽現場。北京足協供圖 活動當天，豐臺體育中心五人制足球場、石景山區老山市民足球公園等六大賽區同步開賽，上萬名足球小隊員在綠茵場上奔跑、吶喊，正式拉開了這場屬於全城的足球盛事序幕。 本屆百隊杯的參與熱度再創新高，參賽球員的年齡跨度十分驚人：最小的球員不滿5歲，最年長的球隊官員已達76歲高齡。三代人因足球共聚一場，生動詮釋了「全民足球」的獨特魅力。除了國內球員，本屆賽事還吸引了來自愛爾蘭、德國、日本等27個國家和地區的80餘名外籍球員、40餘名港澳臺小球員同場競技。 比賽現場。北京足協供圖 值得一提的是，貴州「村超」發源地榕江縣此次派出了「榕江逐夢小將隊」首次徵戰百隊杯，14名「村超」少年將參加10歲以下男女混合組比賽。 據悉，本屆賽事引入了全新的「AI人像+柔性文創供應鏈」技術。藉助這一技術，小球員們可依據個人形象打造出獨屬於自己的海報、徽章、抱枕等文創產品。這讓每個孩子都能成為自己百隊杯故事裡的「主角」，將這份獨特的綠茵記憶永久珍藏。 本屆百隊杯由北京市體育局、北京市教育委員會、共青團北京市委員會支持，北京市足球運動協會、北京日報報業集團、北京廣播電視臺體育頻道中心、北京市少年宮聯合主辦。北京市足球運動協會、北京壹揚耕耘體育文化有限公司共同承辦，協辦單位為國家體育場有限責任公司。(完)
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