基因编辑新纪元开启!中国团队实现百万级DNA大片段精准操控,核心机密首次披露
每经编辑:杜宇
你曾想象过像编辑文本一样精准裁切百万级DNA吗?据科技日报8月5日消息,基因编辑虽是生命科学利器,但大片段操作长期是巨大难关。如今,中国科学家强势破局!中科院遗传发育所团队首创新型基因编辑技术,在动植物中实现了从数千到数百万碱基的DNA大片段精准操控,彻底突破编辑尺度极限。这项里程碑成果已于4日刊载于顶级期刊《细胞》。
尽管CRISPR等技术已能精细编辑短片段,但面对数千至数百万碱基的大片段,现有工具在效率、精度与多样性上均显乏力。
本研究融合三项创新路径,研发出可编程染色体级大片段DNA精准操纵术PCE。它在实验中大展拳脚:成功插入1.88万碱基对超大片段、定向替换5000碱基对序列、倒转1200万碱基对染色体片段、删除400万碱基对长片段,乃至移动整条染色体!操作场景丰富,彰显技术强悍 versatility。
“我们更在水稻中精准倒转31.5万碱基对片段,培育出抗除草剂新种质,证其广阔前景,”论文通讯作者高彩霞指出。该技术既可叠加多基因,亦能重构基因组,为作物改良与遗传病治疗开辟新途,有望催生育种革命与合成生物学飞跃。
审稿人高度评价:“此项工作堪称基因工程领域重大突破,在育种与基因治疗方面潜力无穷。”
图片来源:视觉中国
基因是承载遗传信息的DNA片段,主宰生物性状。基因编辑即对特定基因删除、插入或替换,实现定向改造。
它犹如一支带精准导航的“修正笔”,可擦写错误基因。
人体基因组似一部30亿字符的天书,基因编辑能迅捷定位并修改特定字符。从解密遗传到重塑生命密码,它正颠覆人类认知。
据央视总台,6月17日,亚洲首例基因编辑猪-肾移植术迈入103天,移植肾功能良好,创亚洲存活纪录,为异种移植临床化奠定基石。
另据新华社,日本团队借助基因编辑去除唐氏综合征细胞多余染色体,助力并发症防治研究,为患者点亮希望。
唐氏综合征因21号染色体多一条所致,常伴智力障碍,目前尚无根治手段。
每日经济新闻综合科技日报、央视总台、新华社
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相关问答
DNA编辑技术有哪些?
基因编辑核心技术包括同源重组(基因打靶)。例如借助RecA或RAD54等重组酶,可精准靶向修改目标基因。
什么是DNA侦破技术?
DNA技术即脱氧核糖核酸分析,已成全球警方关键破案工具,尤其在谋杀、盗窃、性犯罪等案件中作用显著。
基因技术发展到什么程度了?
基因技术通过改造细胞遗传组成,实现基因转移与优化,已能创造改良或全新生物性状。
基因治疗技术现状如何?
基因治疗通过改变细胞基因表达医治疾病,属于细胞与基因疗法范畴,正快速发展。
DNA技术如何侦破陈年悬案?
警方通过DNA比对,即使时隔数十年,也能锁定嫌疑人,为历史悬案带来突破。
DNA测序技术有哪些?
DNA测序方法多样,最广泛应用的是桑格测序法,RNA测序常需反转录为DNA后进行。
1996年有DNA技术吗?
是。1996年克隆羊多利诞生,利用细胞核移植技术,标志DNA应用进入新阶段。
基因工程技术包括哪些步骤?
基本步骤涵盖:目的基因获取、重组DNA构建、导入受体细胞、受体细胞表达与筛选。
基因敲除技术的原理与应用?
基因敲除通过人为剔除目标基因,模拟自然变异,广泛应用于生命科学基础研究。
生物基因技术是什么?
基因技术基于DNA序列研究,解码遗传信息,被誉为生命科学的“蓝图解读术”。