上海虹口區圖書館角落留言本出圈：紙筆互動搭起「服務連心橋」
2025-11-12 10:36 9,143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 (記者 陳杭)第十六屆北京奧運城市體育文化節暨第六屆「8·8」北京體育消費節開幕式7日晚在北京奧運博物館雙奧庭院舉行。本屆體育文化節推出20餘項群眾體育賽事和文化交流活動，「雙奧體育文化大篷車」、女子跑等活動讓群眾零距離感受奧運遺產，「偉大的奧運情感」展示活動將北京的冬奧祝福傳遞給米蘭。 第十六屆北京奧運城市體育文化節暨第六屆「8·8」北京體育消費節開幕式7日晚在北京奧運博物館雙奧庭院舉行。記者 趙文宇 攝 國際奧委會新任主席柯絲蒂·考文垂髮來賀信，祝賀北京奧運城市體育文化節開幕，這是國際奧委會新任主席首次向北京「雙奧之城」群眾體育活動發來賀信與美好祝願。她表示，北京這座古老與現代交相輝映的城市，作為世界上首個既舉辦過夏季奧運會、又舉辦過冬季奧運會的「雙奧之城」，創造了歷史。北京奧運城市體育文化節通過豐富多彩的活動，將吸引更多人參與體育運動，推廣奧林匹克文化，助力奧運遺產融入城市生活。 開幕式以「躍動北京城 悅享健康行」為主題，發布北京市下半年將舉辦的一系列重要體育賽事，包括中國網球公開賽、世界桌球職業大聯盟中國大滿貫、世界田聯洲際巡迴賽(北京站)、國際滑聯花樣滑冰奧運會資格賽、國際雪聯單板及自由式滑雪大跳臺世界盃；群眾性體育賽事包括「悅行冬奧路」騎遊大會、RUN GIRLS女子跑、成長勳章小鐵人三項賽、五環勳章挑戰賽、北京臺克球挑戰賽等。 第十六屆北京奧運城市體育文化節暨第六屆「8·8」北京體育消費節開幕式7日晚在北京奧運博物館雙奧庭院舉行。記者 趙文宇 攝 本屆體育文化節除開幕式外，主體活動還將舉辦成長勳章小鐵人三項賽、五環勳章挑戰賽、RUN GIRLS女子跑、「雙奧體育文化大篷車」與推廣、帕運體育文化推廣、「悅行冬奧路」京張系列活動及自助賽道項目、北京臺克球挑戰賽等，打造集競技比拼、休閒娛樂、互動體驗、生活消費於一體的群眾性「雙奧」體育文化活動。 其中，由北京奧促中心精心設計的「雙奧體育文化大篷車」打卡區，是弘揚奧林匹克精神、傳播「雙奧」文化的移動展示平臺。「雙奧體育文化大篷車」現場展示北京2008年奧運會和北京2022年冬奧會的火炬、獎牌、吉祥物等珍貴展品，供遊客合影打卡。設有「雙奧」徽章、夏奧特許產品、「雙奧」主題圖書展示區。「雙奧體育文化大篷車」將在本屆體育文化節重要賽事與活動現場進行展示，打造「移動的奧林匹克博物館」。 第十六屆北京奧運城市體育文化節暨第六屆「8·8」北京體育消費節開幕式7日晚在北京奧運博物館雙奧庭院舉行。記者 趙文宇 攝 此外，第六屆「8·8」北京體育消費節從8月1日至31日舉辦，延續並升級往屆「線上買、線上賽、線上訂、線上學、線下嘉年華」五大核心板塊，覆蓋全民健身、賽事觀賽、體育旅遊、科技體驗等多元領域，為市民提供一站式體育消費服務。 今年體育消費節除奧林匹克中心區主會場活動外，北京16區及北京經濟技術開發區同步設立線下分會場，助力構建全民健身新格局，打造體育消費新場景，推動文商旅體融合發展。(完)
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