首頁|新聞|快訊|醫訊|資訊|頭條|健康|科技|旅游|經濟|娛樂|投資|文化|書畫

當前位置:中華健康網 > 醫訊 >

基因組編輯新利器:PCE技術實現染色體“精準編輯”

時間:2025-08-05 09:31:17   來源:新華社

  作為生命科學領域的一項革命性突破,基因組編輯技術已經能夠像修剪樹枝般精準修改短片段DNA,但大片段DNA編輯仍是難題。

  8月4日晚,中國科學院遺傳與發育生物學研究所高彩霞團隊在國際學術期刊《細胞》在線發表論文,系統報道了一種新型可編程的染色體水平大片段DNA精準操縱技術PCE,實現了真核生物基因組千堿基到兆堿基級別DNA的“精準編輯”。

  審稿人對此評價:這項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。

  破解基因組編輯“尺度困境”

  DNA作為生命密碼,儲存著決定生物性狀、生命活動乃至進化方向的遺傳信息。當前,被稱為“基因剪刀”的CRISPR及其衍生技術,已經在特定堿基和短片段DNA中廣泛應用。

  然而,對數千乃至數百萬堿基的精準操縱是大片段DNA編輯的核心難題,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。

  研究團隊開發了超大片段DNA精準無痕編輯新方法,構建PCE與RePCE兩個可編程染色體編輯系統,實現超大片段DNA精準無痕操縱,成功破解了基因組編輯的“尺度困境”。

  中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員高彩霞介紹,這項技術能夠在植物和動物細胞中實現數百萬堿基級別DNA的多類型精準操縱,顯著提升真核生物基因組的操縱尺度和能力。

  三項創新突破技術瓶頸

  位點特異性重組酶Cre-Lox系統具有染色體水平DNA操縱潛力,但其進一步應用受到三大關鍵問題制約。為此,研究團隊構建系統性技術路徑,實現三項關鍵技術創新,為超大片段DNA精準無痕編輯裝上“導航系統”。

  ——“雙向門”改為“單通道”。為破解Lox位點固有對稱性導致的重組反應可逆問題,研究團隊創新性地開發了高通量重組位點快速改造平臺,成功打造新型Lox變體,如同單向閘機門,只允許DNA片段按預定方向移動,更有利于目的編輯的發生。

  ——借助人工智能對Cre重組酶進行“團隊優化”。簡單來說,Cre重組酶是DNA片段的搬運工人,基于研究團隊此前自主開發的人工智能新型蛋白質定向進化方法AiCE,研究人員對Cre蛋白多聚化界面進行精準優化,獲得重組效率提升至3.5倍的工程化Cre蛋白變體,有效提高其活性,提升“工作效率”。

  ——打造“無痕編輯策略”Re-pegRNA。為避免重組后特異性位點殘留干擾基因組編輯的精準性,研究團隊開發的Re-pegRNA策略就像一塊智能橡皮擦,能精準識別并消除這些殘留位點,提高編輯精準性。

  多場景應用將有望實現

  業內人士認為,利用超大片段DNA精準無痕編輯新方法,通過操控基因組結構變異,可以為作物性狀改良和遺傳疾病治療等開辟新路徑。

  在傳統育種中,優良性狀常與不良基因遺傳連鎖,如同“買一送一”的捆綁銷售。大片段DNA精準無痕編輯的技術突破,有望推動新型育種策略的發展,如通過操縱遺傳連鎖、調控重組頻率實現育性控制、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。

  目前,研究團隊已經利用該技術成功創制了含315千堿基精準倒位的抗除草劑水稻種質。

  在遺傳疾病治療領域,這項技術有望為因染色體異常導致的疾病提供新的治療思路。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有重要的應用前景。

(責任編輯:華康)

熱點聚焦

最新閱讀

熱門排行

车上做好紧我太爽了再快点| 国产国语videosex| 亚洲精品午夜久久久伊人| a级毛片高清免费视频| 特级做a爰片毛片免费看| 妖精的尾巴国语版全集在线观看 | 乱人伦人妻中文字幕在线入口| 中文字幕乱码一区二区免费 | 521色香蕉网站在线观看| 欧美末成年video水多| 国产精品白浆在线观看无码专区| 亚洲精品第二页| av无码免费一区二区三区| 欧美一区二区三区久久综| 在线免费观看一区二区三区| 精品国产免费一区二区三区| 日日躁夜夜躁狠狠天天| 国产成人涩涩涩视频在线观看| 亚洲国产精品专区| 7777奇米四色成人眼影| 欧美又粗又大又硬又长又爽视频| 国产精品国语对白露脸在线播放 | 亚洲人成在线免费观看| 豪妇荡乳1一5白玉兰免费下载| 极品色天使在线婷婷天堂亚洲| 国产在线视频你懂的| 久久久久国产一区二区三区| 精品乱码一区二区三区四区| 成人无码A级毛片免费| 亚洲美女视频网站| 色欲aⅴ亚洲情无码AV| 宝贝过来趴好张开腿让我看看| 动漫成人在线观看| jux434被公每天侵犯的我| 最近中文字幕2018高清在线| 国产在线拍揄自揄拍无码| 乱子伦xxxx| 看全色黄大色黄大片大学生| 国产精品边做奶水狂喷小说| 久久男人av资源网站| 毛片免费视频观看|