滬科普講壇聚焦長江大保護 專家稱公眾認知很重要
2026-02-08 02:50 3,543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13日電 綜合消息：巴勒斯坦伊斯蘭抵抗運動(哈馬斯)代表團13日將就加沙停火事宜與埃及官員會晤。以色列總理內塔尼亞胡12日稱，以色列正尋求達成一項釋放所有被扣押人員的協議，達成「部分協議」的可能性「已經過時」。 據半島電視臺報導，應埃及邀請，由哈馬斯高級官員哈利勒·哈亞率領的代表團將於13日在埃及開羅與埃及官員會晤。 法新社援引一名巴勒斯坦消息人士的話稱，哈馬斯代表團將與埃及官員討論「埃及及其他調解方在停火談判和交換被扣押人員方面的努力」。 路透社稱，一名了解談判情況的巴勒斯坦官員表示，哈馬斯準備重返談判桌，訪問開羅的哈馬斯官員將重申這一立場。 不過，哈馬斯和以色列在關鍵問題上仍存在較大分歧，包括以色列撤軍的程度以及以方要求哈馬斯解除武裝的訴求。 一名哈馬斯官員12日對路透社表示，該組織願意將加沙的治理權交由一個「無黨派屬性的委員會」代為行使。但哈馬斯此前表示，在獨立的巴勒斯坦國建立前，他們不會放下武器。 另一方面，《以色列時報》稱，以政府本周可能派遣談判代表前往卡達多哈就釋放所有被扣押人員及結束衝突進行談判。 以色列《國土報》稱，以總理內塔尼亞胡12日接受採訪時表示，以色列正在尋求達成一項釋放所有被扣押人員的協議，達成「部分協議」的可能性「已經過時」。 美聯社認為，內塔尼亞胡的表態表明，目前加沙停火的重點是達成一次性釋放所有被扣押人員的協議，而非分階段釋放。 世界糧食計劃署12日發出警告，加薩走廊的飢餓和營養不良狀況已達到2023年10月以來的最高水平。聯合國秘書長古特雷斯的發言人迪雅裡克當日說，根據加薩走廊衛生部門的報告，自2023年10月本輪巴以衝突爆發以來，當地與營養不良相關的死亡人數升至227人，其中包括103名兒童。 世界糧食計劃署呼籲以色列當局允許更多援助進入該地區，並加快審批和清關速度，禁止在人道主義車隊和食品分發點附近出現武裝人員或開槍等行為。(完)
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