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來源：中國新聞網(wǎng)

中新網(wǎng)北京8月4日電(記者孫自法)在生命科學領(lǐng)域，基因組編輯技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應用，為基礎(chǔ)研究和應用開發(fā)提供強大的技術(shù)支撐。不過，大片段DNA(脫氧核糖核酸)編輯一直面臨重大挑戰(zhàn)，對數(shù)千乃至數(shù)百萬堿基的精準操縱更是基因編輯領(lǐng)域的核心難題，備受關(guān)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(fā)育生物學研究所(遺傳發(fā)育所)的消息說，該所高彩霞研究員團隊最新研發(fā)出一種新型可編程的染色體編輯技術(shù)(ProgrammableChromosomeEngineering，PCE)。該技術(shù)在動植物中實現(xiàn)了從千堿基到兆堿基級別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(shù)，研究人員不僅能實現(xiàn)多基因疊加編輯，還可通過操控基因組結(jié)構(gòu)變異，為作物性狀改良和遺傳疾病治療開辟新路徑。同時，該技術(shù)有望推動新型育種策略的發(fā)展，例如通過操縱遺傳連鎖、調(diào)控重組頻率實現(xiàn)育性控制，以及消除連鎖累贅，充分釋放野生種質(zhì)資源中優(yōu)異等位基因的育種潛力。此外，精準染色體編輯技術(shù)的突破將加速人工染色體構(gòu)建，在合成生物學等新興領(lǐng)域也有重要的應用前景。

本項研究PCE系統(tǒng)的開發(fā)和精準染色體編輯示意圖。中國科學院遺傳發(fā)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(shù)期刊《細胞》(Cell)上線發(fā)表。審稿人評價認為，中國團隊發(fā)表的研究工作，代表了基因工程領(lǐng)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(tǒng)應用受到3個關(guān)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(shù)為代表的編輯系統(tǒng)，通過可編程的向?qū)NA(核糖核酸)引導Cas9等核酸酶靶向基因組特定位點，已廣泛應用于特定堿基和短片段DNA的精準編輯。但針對大片段DNA編輯，現(xiàn)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(fā)現(xiàn)，位點特異性重組酶(Cre-Lox)系統(tǒng)具有染色體水平DNA操縱潛力，其原理是在基因組中引入Lox序列后，由Cre重組酶介導Lox位點之間的DNA重組來實現(xiàn)全基因組范圍內(nèi)的遺傳操縱。

然而，Cre-Lox系統(tǒng)的應用受到3個關(guān)鍵問題的制約：Lox位點固有的對稱性導致重組反應可逆，不利于目的編輯的發(fā)生；Cre酶作為四聚體工作，提升其活性的工程改造難度高；重組后特異性位點殘留，影響編輯的精準性。

構(gòu)建兩個可編程染色體編輯系統(tǒng)

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(gòu)建出系統(tǒng)性技術(shù)路徑：首先，開發(fā)高通量重組位點快速改造平臺，并提出不對稱Lox位點設(shè)計原則，成功創(chuàng)制新型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，基于研究團隊此前自主開發(fā)的融合蛋白通用逆折疊模型、結(jié)構(gòu)與進化約束信息的蛋白定向進化平臺AiCE，實現(xiàn)對Cre蛋白多聚化界面的精準優(yōu)化，獲得重組效率提升至3.5倍的工程化Cre蛋白變體。

最后，研究團隊創(chuàng)建并優(yōu)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(shè)計特異性pegRNA對重組后殘留的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(shù)的集成優(yōu)化，研究團隊成功構(gòu)建PCE與RePCE兩個可編程染色體編輯系統(tǒng)，可對不同Lox位點的插入位置和方向進行靈活編程，實現(xiàn)堿基從千比特(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(fā)的系統(tǒng)已成功實現(xiàn)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(shù)，成功創(chuàng)制含315kb精準倒位的抗除草劑水稻種質(zhì)，展示出其廣泛應用前景。

據(jù)了解，AiCE成果7月上旬已在線發(fā)表于《細胞》，并將與此次研究成果以背靠背形式于8月下旬在《細胞》紙質(zhì)版正式刊出。(完)

深宮曲:開局最該加的屬性是什么?容貌氣質(zhì)如浮云,才藝沒必要學

主控體質(zhì)出現(xiàn)非常低的情況，多吃吃補品，每旬消耗行動點請?zhí)t(yī)開方子就可以了（順便刷容予）-——。個人建議將體質(zhì)加到6-7以上，剩下來的屬性全部用來容貌、氣質(zhì)和魅力上，最好這三項都是滿分。大家都知道深宮曲里面的豬蹄分很多種類型，溫柔風流的還好攻略一些，但腹黑的、剛正的、冷漠的就很難搞定了——_。其實游戲有個隱藏是什么——。
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我必須是唯一當家主母,寵妾滅妾想都不要想(完結(jié))

又是趙容予-|。想起父親的處境，宋云棠選擇視而不見，不敢與這些皇子有往來-|。然而馬車卻一路不遠不近地跟著她，又是一種別樣的招搖。宋云棠倍感無奈，只得遣婢女前去詢問?！叭首诱埬ミh山茶樓一敘——-?！毖砰g內(nèi)，趙容予與宋云棠相對而坐——。趙容予打趣道：“你倒是命大，在那位手里還能撿回一條命?！彼蔚任依^續(xù)說。
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