香港賽馬會「星動發展計劃」成團 助推年輕音樂人才走向國際
2025-11-03 03:14 4,417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)
哈爾濱8月11日電 (記者 王琳)他來了，他來了！備受矚目的熊貓兄弟「芝士」與「芝麻」11日從成都抵達哈爾濱，正式入住太陽島大熊貓館，這一標誌性事件是哈爾濱在野生動物保護與生物多樣性建設領域的重要成果。 為確保大熊貓安全舒適地完成遷徙，相關部門構建了全鏈條保障體系，運輸採用「航空+陸路」聯動模式。航空運輸環節，熊貓基地同機配備2名專業技術人員保障大熊貓的健康與安全，四川航空公司啟用「國保速運」專機；陸路轉運階段，啟用恆溫運輸車及備用車，由騎警全程守護。 8月11日，大熊貓所乘航班抵達時，哈爾濱以「水門禮」為「國寶兄弟」接風洗塵。 趙宇航 攝 兩隻大熊貓均來自成都大熊貓繁育研究基地，其中「芝士」為雄性，8歲；「芝麻」同為雄性，8歲。「他們」健康狀況均良好，啟運前生活在都江堰野放研究中心(「熊貓谷」)。運輸前，工作人員已提前制定完善的防應激措施和應急處置預案，並準備了充足的醫療物資。 當大熊貓所乘航班抵達時，哈爾濱以「水門禮」為「國寶兄弟」接風洗塵。隨後，獸醫現場檢查大熊貓健康狀態。在確認無礙後，「他們」搭乘恆溫運輸車，在騎警護航下前往太陽島。在太陽島大熊貓館廣場舉行了歡迎儀式：首先，由哈爾濱市民代表、勞動模範代表、三八紅旗手代表為大熊貓「芝士」「芝麻」開啟新家大門，歡迎「國寶」到來；隨後，馬迭爾文旅投資集團代表向成都大熊貓繁育研究基地交付「大熊貓冰版畫」；最後，成都大熊貓繁育基地向馬迭爾文旅投資集團交接大熊貓相關檔案。 8月11日，大熊貓兄弟搭乘恆溫運輸車，在騎警護航下前往太陽島。 趙宇航 攝 太陽島大熊貓館是集保護、科研、教育於一體的示範性場館，已通過中國國家林業和草原局專家組驗收。場館不僅配備了符合大熊貓生活習性的棲息地環境，還將建立可持續的保護與運營機制，為公眾提供進一步了解大熊貓的科普平臺。 此次大熊貓引進工作始於2024年10月，在中國國家林草局、哈爾濱市政府及多級部門聯合推動下，由馬迭爾文旅投資集團牽頭落地。作為哈爾濱生態文明建設與文旅融合發展的重點項目，太陽島大熊貓館將打造「珍稀動物+生態研學」旅遊新場景。 8月11日，太陽島大熊貓館進入開館倒計時，「國寶兄弟」即將亮相。 趙宇航 攝 目前，太陽島大熊貓館已進入開館倒計時。「芝士」「芝麻」兩兄弟正在進行隔離檢疫，逐步適應新環境。開館時間將根據大熊貓對新環境的適應情況具體確定。(完)
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