為什麼寵物正在成為當代人的「生活搭子」？
2025-11-12 14:12 4,387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(柳棽 實習生 鮑哲浩)8月6日，「中英健康創新平臺」首次工作會議在北京舉行。會上，來自中英兩國地方政府、醫療企業、高等學府、科研機構等首批成員單位代表分享了合作意向，多位英方代表盛讚英國企業在華發展機遇。 據介紹，「中英健康創新平臺」由中國商務部投資促進事務局與英國商業貿易部生命科學與醫療司聯合發起，旨在整合英國頂尖科研實力與中國產業優勢，推動數字醫療、生物醫藥、醫療器械和公共衛生服務四大領域的深度合作。 中英健康創新平臺首次工作會議 實習生 鮑哲浩 攝 在採訪中，與會嘉賓向記者表達對中英合作的期待。 「『中英健康創新平臺』是中英經濟財金對話的重要成果，我很高興在中方合作夥伴的支持下，我們將這一雄心變成了現實。」英國駐華使館生命科學與醫療健康參贊安睿輝(Rahul Agarwal)稱，英國在早期研發和專業監管方面與中國的市場規模和製造能力相輔相成，中英兩國在診斷與治療方法研發、投資與市場建設、應對老齡化等方面都有著廣闊的合作空間。 英國駐華使館生命科學與醫療健康參贊安睿輝(Rahul Agarwal)出席會議。 商務部投資促進事務局供圖 諾丁漢大學科研與知識交流辦公室何敏表示「中英健康創新平臺」可以連結中英之間的科創源頭、應用場景、資金支持，並通過概念驗證和國際化科創專業服務，最終突破科技成果進入國內外市場的「最後一公裡」。她期待中英之間能在聯合培養高水平科創人才、校企聯合研發、科技成果轉化等領域，全方位多層次開展產業合作、政策諮詢和人文交流。 倫敦發展促進署大中華區首席代表趙冰冰表示，中國的市場非常大，且中國可以將優秀科技成果進行快速的市場化轉化，許多英國的科技企業和生物醫藥企業特別看好這一點。 愛丁堡大學再生醫學中心負責人、教授David Hay在採訪中表示，中英兩國在細胞生物學、組織工程和技術轉化等方面都取得了精深的研究成果，雙邊技術合作以及「中英健康創新平臺」提供的交流空間將為兩國帶來絕佳的科研和商業機遇。 愛丁堡大學再生醫學中心負責人 教授David Hay會上發言 商務部投資促進事務局供圖 會上，商務部投資促進事務局局長劉民強在發言中表示，當前中國正加快構建全國統一大市場，消費潛力持續釋放，經濟發展穩中向好，新質生產力，新能源、生命健康、人工智慧等新興產業快速發展，已成為全球創新的策源地，為包括英國企業在內的跨國公司和中小企業在華長期穩定發展提供了有利條件。 商務部投資促進事務局局長劉民強講話 商務部投資促進事務局供圖 會後，多位與會嘉賓向記者誇讚中國營商環境。 「能夠感覺到中國是非常歡迎外資企業來這邊投資的。」趙冰冰表示，健康全球最關注的議題之一，在這樣的大環境下，中國起到了非常重要的牽頭的作用。 何敏認為，中國在政府政策支持力度、行業自身發展、醫療健康消費需求等方面優勢顯著，對於外國投資者和企業進入中國市場非常有利，並提出高校開展的國際項目或可協助英國的優質科創項目和技術減少進入中國市場的阻礙。 創盛橋康醫藥科技有限公司執行長達倫·默瑟(Darren Mercer)稱中英兩國皆擁有優秀的科學家和早期創新成果，兩國之間可以實現很好的互補，期待兩國間有更多對話機會讓醫藥企業展示研發成果，並鼓勵企業進行投資。 人工智慧是時下熱門議題，是新一輪科技革命和產業變革的重要驅動力量。趙冰冰在採訪中提及人工智慧在醫藥領域的應用與發展，稱人工智慧賦予產業新的可能性，中英企業在該領域可以開展想像力，找到更多的應用場景開展合作。 中英健康創新平臺首次工作會議 商務部投資促進事務局供圖 正如英國駐華使館生命科學與醫療健康參贊安睿輝所言，「中英健康創新平臺」為兩國企業、地方政府和學術代表提供交流空間，探討兩國間的機遇和挑戰，將有效促進兩國互利，並有望促成更多的雙邊合作和更密切的中英夥伴關係。(完)
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