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2025-11-14 00:11 2,629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)
近期，快遞被消火栓「籤收」的現象引發廣泛關注。據《法治日報》報導，在北京市某大型社區，樓內消火栓竟充當起了快遞櫃，消防水帶上堆滿快遞，消火栓也被快遞塞得滿滿當當，嚴重妨礙消防器材的取用……此前，多家快遞公司的App和小程序都可以選擇或自定義設置代收點為消火栓。7月15日起，一些快遞公司對此進行了修改，已經不能設置為消火栓。不過，有的快遞公司仍然支持在地址欄中直接將收件地址填寫為消火栓，系統並不會攔截。 消火栓不是快遞櫃，而是生命的守護神。然而，當消火栓被快遞塞滿，當消防水帶被包裹纏繞，當緊急時刻消防器材無法快速取用，我們就會失去最佳的滅火時機。用消火栓「籤收」快遞不僅暴露出對生命安全的漠視，還踩踏了法律底線。 《消防法》規定：任何單位、個人不得損壞、挪用或者擅自拆除、停用消防設施、器材，不得埋壓、圈佔、遮擋消火栓或者佔用防火間距……這些規定既是法律紅線，也是安全底線。然而現實中，一些收件人為了圖方便，將消火栓設為代收點；一些快遞員為了趕時間，將包裹隨意塞入消火栓；一些快遞企業為了迎合客戶，在系統中允許將消火栓作為代收點，或默許快遞員、收件人通過消火栓「籤收」快遞。這種層層失守的違規行為，給消火栓添了堵，也製造或放大了安全隱患。 用消火栓「籤收」快遞，法律後果相當嚴重。根據《消防法》，收件人或快遞員有埋壓、圈佔、遮擋消火栓或者佔用防火間距行為的，處警告或者五百元以下罰款；快遞企業同意或默許將消火栓作為代收點的，法律責任是「責令改正，處五千元以上五萬元以下罰款」。如因消火栓被快遞佔用延誤火災救援，給他人造成人身傷害、財產損失或導致人身傷害、財產損失擴大，要求將快遞放入消火栓的收件人、主動將快遞放入消火栓或根據收件人的要求將快遞放入消火栓的快遞員、存有明知或應知情形的快遞企業應根據過錯程度承擔賠償責任，未盡到管理職責的物業公司則應承擔補充責任。如果收件人、快遞員、快遞企業等主體經消防監督機構通知採取改正措施而拒絕執行，造成重大人員傷亡或財產損失等嚴重後果，相關責任人員將承擔相應刑事責任。 治理用消火栓「籤收」快遞的亂象，需要多方發力、多管齊下。快遞企業要全面整改系統漏洞，徹底取消消火栓作為代收點的選項，攔截將收件地址設為「消火栓」的違規設置，加強對快遞員的培訓和管理，禁止快遞員把快遞放入消火栓。 物業公司要承擔物業管理責任，教育引導小區居民正視消火栓的安全功能，知曉法律底線，認識到佔用消火栓的違法屬性和危害性，形成不佔用消火栓的共識，並加大巡查力度，及時清理消火栓內的快遞物品，確保消防設施隨時可用。消防等監管部門要加強執法檢查，對屢教不改的企業和個人依法懲處，曝光典型案例，釋放法律的懲戒、警示、教育效應。 消費者則應增強安全意識，主動拒絕將消火栓設為代收點。只有人人重視消防安全，處處遵守消防法規，才能築牢生命安全的防火牆。 消防安全無小事，我們不能把一時的方便凌駕於生命財產安全之上，不能讓隨意和僥倖成為安全隱患。快遞可以等，但生命不能等；包裹可以重發，但生命不能重來。讓我們從自身做起，從現在做起，共同抵制用消火栓「籤收」快遞行為，還消火栓以「清淨」「安寧」。(杜蒿坨)
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