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2026-03-12 14:52 4,189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。 來自中國科學院遺傳與發育生物學研究所的消息說，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(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4日深夜在國際知名學術期刊《細胞》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。 論文通訊作者高彩霞介紹說，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，但Cre-Lox系統的應用受到3個關鍵問題的制約。 高彩霞指出，在本項研究中，研究團隊構建出系統性技術路徑，逐一突破3項限制，並通過技術的集成優化，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18.8kb超大片段DNA的定點整合、5kb序列的定向替換、12Mb的染色體倒位、4Mb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315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質，展示出其廣泛應用前景。(完)
江西宜春8月7日電 (華山 歐陽玉芳)近日，由江西省交通投資集團宜春管理中心袁州養護所三陽養護站自主研發的「多功能蓋板夾具」在嚴嶺隧道成功應用，這一創新設備讓原本費時費力的混凝土蓋板更換工作變得輕鬆高效。 在高速公路養護作業中，混凝土蓋板的穩固性直接影響道路的排水系統運行和行車安全。傳統更換方式不僅需要三四個工人合力搬運笨重的蓋板，還存在安裝後易鬆動、移位等問題，不僅影響施工效率，還可能引發後續安全隱患。 圖為施工人員正在用自主研發的「多功能蓋板夾具」更換傳統混凝土蓋板。歐陽玉芳 攝 「過去換一塊蓋板，得幾個人一起抬，稍不注意就可能磕碰受傷，安裝後還容易鬆動，過段時間又得重新調整。」三陽養護站站長羅志龍向記者介紹，如今新研發的多功能蓋板夾具徹底改變了這一局面——該設備採用高強度鋼方管結構，搭配雙螺栓鎖定系統和耐磨錳鋼夾頭，不僅安裝更穩固，還能適應不同尺寸的排水溝，僅需兩名工人就能輕鬆完成蓋板更換，作業時間縮短近半，且無需封閉車道，大大減少了對交通的影響。 羅志龍還表示，養護站未來將繼續聚焦養護難題，推動技術創新，用更多實用高效的「小發明」提升道路養護水平，進一步保障司乘人員出行安全。(完)
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