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國產原創動畫劇《凡應》構建全新幻想宇宙 引發業界關注
2026-03-13 18:53 2,349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)
賀州8月7日電 題：廣西賀州：小小鷓鴣變成助農增收的「金鳳凰」 作者 謝琳 黃檸 近日，廣西賀州市昭平縣一個鷓鴣養殖基地內，2萬羽羽毛油亮、活力十足的鷓鴣迎來集中出欄，即將「飛」往全國各地，成為帶動當地農戶增收的「香餑餑」。 圖為打包裝箱好的鷓鴣。謝琳 攝 據介紹，前述基地位於昭平縣黃姚鎮粵桂協作北萊村，工人們連日來正忙著抓取鷓鴣。該基地工人肖琴英在這裡工作有兩三年，她說，這份工作不僅可以養家餬口，她還學了很多養殖方面的技術。 在打包區，工人們正嚴格按照標準對每隻鷓鴣進行篩選，確保出欄品質。基地技術員羅振東介紹，這些鷓鴣憑藉優良品質，在各地市場頗受歡迎。「截至目前，我們基地已出欄了2萬多羽鷓鴣，主要銷往山東、香港、汕頭等地。」 昭平縣鳳凰鄉謝珺是當地帶頭養鷓鴣的村民之一。2008年，謝珺退伍返鄉後，開始學習並研究發展生態循環種養殖業。2016年，他牽頭創辦賀州戎威農業開發有限責任公司。「我一直有一個想法，就是在退伍後自己做企業，帶動更多的兄弟姐妹就業，讓他們有一份好的收入。」 圖為工人們正在精選鷓鴣。謝琳 攝 2022年起，謝珺與廣東鼎湖幫扶單位展開深度合作，共同建設鷓鴣養殖基地和鷓鴣苗孵化基地。在此合作中，賀州戎威農業開發有限責任公司提供技術支持和銷售服務。「我們預計三年內將為村集體經濟增收26萬元，帶動160多名農戶參與，實現180萬元以上的經濟收益。」謝珺說。 昭平縣粵桂協作辦公室主任孔慶寧介紹，在粵桂東西部協作機制助力下，上述基地學習借鑑廣東龍頭企業的養殖方式，深度對標企業的標準化養殖體系，持續深化聯農帶農機制。 「通過上述方式，我們每年增加村級集體經濟收入大約15000元。」孔慶寧稱，下一步，企業將採取「三包」模式——包技術、包飼料、包銷售，積極引導村民參與代養，每隻商品鷓鴣達到上市標準後，村民可獲得1元代養費，以此帶動農民增收。 近年來，昭平縣充分發揮生態優勢，因地制宜發展特色養殖，讓小小鷓鴣變成助農增收的「金鳳凰」，推動全縣鷓鴣產業高質量發展。目前，昭平縣鷓鴣出欄量已達6.6萬羽，實現產值83萬元。(完)
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