韓國首都圈遭暴雨侵襲 已致3人死亡
2026-01-31 12:35 9,426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)
輝煌時刻誰都有，別拿一刻當永久。城市競爭，不進則退。 在中部地區，武漢一直以絕對實力穩居中部第一城，長沙和鄭州對於「第二」的爭奪自2000年以來一直在你追我趕間攻防轉換，互有勝負。 2024年上半年，鄭州GDP為7252.4億元，長沙為7170.21億元，鄭州以82.19億元微弱優勢領先長沙。但依靠下半年發力，長沙奪回第二，全年總量超出鄭州700多億元。 2025年上半年，鄭州和長沙都取得不俗增長，兩城GDP分別為7329.3億元、7640.38億元，長沙繼續處在領跑位置。從同期來看，鄭州沒有繼續在半年報中實現對長沙的趕超。 目前，中國正叩響新一輪經濟周期的大門，產業結構調整、國際關係變化等瞬息萬變，這些都會深度影響城市經濟發展。 爭奪中部第二城，是長沙繼續領跑，還是鄭州再次反超，非常值得關注。 311.08億元，這是目前長沙對鄭州的領先優勢。 如果拉長時間的維度，長沙和鄭州關於中部第二城的爭奪一直相互緊咬。 如，在1978年至2008年這30 年期間，除中間個別年份外，鄭州大部分時間裡經濟總量都領先長沙。 從2009年開始，中部第二城逐步進入長沙時間，但對鄭州的領先優勢並不明顯，2018年長沙GDP超出鄭州860億元。但在2019年，鄭州則以15.48億元的微弱優勢反超長沙。短短一年後，2020年鄭州又被長沙逆轉。 此後，二者攻防轉換在經濟半年報，甚至每個季度都會上演。 長沙和鄭州均為中部地區重要工業城市和交通樞紐，二者在產業發展上則有所不同。 拿2025年上半年來說，工業都是二者的硬核支撐。長沙規模以上工業增加值同比增長8.2%，鄭州同比增長8.5%。 從驅動工業增長的引擎來看，二者各有優勢。工程機械、先進儲能材料等傳統支柱產業挺起長沙的「硬脊梁」，鄭州則是在電子信息和汽車製造業領域表現搶眼，構築競爭優勢。 如，長沙工程機械產值規模連續10餘年位居全國第一，集聚中聯重科、三一重工、山河智能等企業，全國70%的工程機械品種產自長沙，總產值佔據全國30%。 在電子信息領域，鄭州2025年上半年汽車製造業、電子信息工業增加值分別同比增長25%、11.8%。 目前，以智慧型手機、計算終端為核心，輻射智能傳感器、網絡安全等細分領域，2024年鄭州相關規上工業產值達7000億元，佔全市規上工業增加值的32.9%。 不過，在進出口上鄭州要領先長沙不少。 2025年上半年，鄭州進出口總額為2746.8億元，同比增長38.7%。相比之下，長沙進出口總額僅為1367.6億元，鄭州是長沙的2倍。 值得一提的是，新動能的培育都關乎兩城經濟體量能否繼續向上突圍，也事關誰能坐穩中部第二城。 長沙發力先進儲能材料，聚集了中偉新能源、巴斯夫杉杉、長遠鋰科、德賽電池等一大批先進儲能材料企業，成為國內產業鏈條最完備的先進儲能產業集聚區之一。 鄭州押注比亞迪等新能源汽車，試圖在「果鏈」之外，鍛造第二個增長引擎。2024年，鄭州下線新能源汽車62.6萬輛，由此帶動全市汽車年產量首次突破100萬輛大關。 不同的戰略性布局正在重塑兩座城市的產業基因，而轉型的深度不僅體現在新產業佔比，更在於技術自主性、產業鏈控制力和抗波動能力。 中部第二城的角力，實則是產業轉型深度與抗風險能力的賽跑。 當新一輪產業周期叩響大門，兩城的交鋒已超越GDP的簡單較量，誰率先打破路徑依賴，誰才能真正定義「領跑」。 (「三裡河」工作室)
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