542片甲骨高精度數字檔案「歸鄉」
2026-02-20 03:55 6,731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)
重慶8月15日電 題：「重慶造」家具海內外受寵 「毫米級」定製助力「居者優其屋」 作者 梁欽卿 紀嘉欣 走進位於重慶的瑪格家居智能製造基地，機械臂正馬不停蹄地運作，LED大屏實時更新設備狀態、訂單進度及生產數據，來自全球各地的優質木材在這裡精密加工，最終變成各式高端定製家具，走進千家萬戶。 「我們不僅為全球客戶提供定製家居產品，更致力於為客戶定製高品質生活方式。」瑪格家居股份有限公司董事長、總經理唐斌近日在重慶受訪說，為提升品質，企業引進德國先進生產線，並在全球臻選原材料。 「你們看到的這些木材原料都來自北美地區，包括胡桃木、橡木、櫻桃木等。」指著身旁堆疊如小山一般的木板，唐斌解釋說，北美擁有成熟的森林管理體系，其嚴格的砍伐制度和生態維護確保了木材的可持續供應與良好品質。「為滿足持續生產需求，公司平均每月都需要從北美進口十幾個貨櫃的木材。」 8月13日，從北美進口的木材在瑪格家居股份有限公司的工廠外堆疊在一起。梁欽卿 攝 當前，瑪格家居正在努力把「重慶造」定製家居推向世界，在沙烏地阿拉伯、馬來西亞、菲律賓、澳大利亞等地已覓得經銷商，正在籌備合作相關事宜。「位於沙烏地阿拉伯利雅得的店，預計兩個月後將落成開業。」唐斌說。 在他看來，通過在海外開設專賣店和建立經銷商網絡，可以將中國的定製化產品、服務乃至家居整體解決方案帶到全球，在海外建立營銷網絡是中國家居產業鏈出海最具價值的方向之一。 為何中國的定製家具能受到海外市場青睞，唐斌解釋說，與海外同行業相比，中國家具產品工藝精良、設計美觀，其定製化程度、智能化水平和整體品質完全能夠滿足全球消費者對理想家居的需求，甚至超越預期，性價比極高。 8月13日，瑪格家居股份有限公司的智能製造基地內正有序工作。梁欽卿 攝 唐斌表示，中國製造業的數位化能力優勢顯著，尤其在大規模、個性化定製領域已形成獨特的核心競爭力。不同於歐洲偏模塊化、系統化的定製，瑪格家居已實現「毫米級」的高度個性化定製，能夠完全根據客戶需求設計生產，真正做到「一站式」解決家裝需求。 如今，隨著消費者對生活品質和美好家居環境的追求不斷升級，「居者有其屋」向「居者優其屋」的轉變趨勢愈發明顯。唐斌敏銳捕捉到文化層面的變化，正在構建「世界的中國家」IP，打造「家文化」。 他表示，中國家裝在過去借鑑許多歐美風格，但如今不少用戶正在重新發掘屬於東方的生活方式與審美，比如以精美細緻、考究入微而著稱的宋式美學風，新中式風格近年來也日漸受寵。「我們的目標是面向東亞、中亞以及東南亞地區，推廣融合現代科技與中國智慧的家居解決方案。」(完)
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