我国团队研制出新式可编程染色体修改技能

  中新社北京8月4日电 (记者 孙自法)在生命科学范畴，基因组修改技能的迅速开展和大范围的使用，为基础研讨和使用开发供给强壮的技能支撑。不过，大片段DNA修改一向面对严重应战，对数千甚至数百万碱基的精准操作更是基因修改范畴的中心难题，备受重视。

  来自我国科学院遗传与发育生物学研讨所的音讯说，该所高彩霞研讨员团队最新研制出一种新式可编程的染色体修改技能(PCE)。该技能在动植物中完成了从千碱基到兆碱基等级DNA的多类型染色体精准操作，显着提升了真核生物基因组的操作标准和才能。

  使用大片段DNA精准操作技能，研讨人员不仅能完成多基因叠加修改，还可经过操控基因组结构变异，为作物性状改进和遗传疾病医治拓荒新途径。一起，该技能有望推进新式育种战略的开展，例如经过操作遗传连锁、调控重组频率完成育性操控，以及消除连锁负担，充沛开释野生种质资源中优异等位基因的育种潜力。此外，精准染色体修改技能的打破将加快人工染色体构建，在组成生物学等新式范畴也有重要的使用远景。

  这项霸占大片段DNA精准修改的重要效果论文，北京时间4日深夜在世界闻名学术期刊《细胞》上线宣布。审稿人点评以为，我国团队宣布的研讨工作，代表了基因工程范畴的严重打破，在育种和基因医治方面具有巨大的使用潜力。

  论文通讯作者高彩霞介绍说，以基因修改东西CRISPR及其衍生技能为代表的修改体系，经过可编程的导游RNA(核糖核酸)引导Cas9等核酸酶靶向基因组特定位点，已大范围的使用于特定碱基和短片段DNA的精准修改。但针对大片段DNA修改，现有东西在修改功率、标准、精准性及类型多样性等方面仍存在很显着缺乏。

  研讨团队发现，位点特异性重组酶(Cre-Lox)体系具有染色体水平DNA操作潜力，其原理是在基因组中引进Lox序列后，由Cre重组酶介导Lox位点之间的DNA重组来完成全基因组范围内的遗传操作，但Cre-Lox体系的使用遭到3个关键问题的约束。

  高彩霞指出，在本项研讨中，研讨团队构建出体系性技能途径，逐个打破3项约束，并经过技能的集成优化，成功构建PCE与RePCE两个可编程染色体修改体系，可对不同Lox位点的刺进方位和方向进行灵敏编程，完成碱基从千比特(kb)到兆比特(Mb)标准的大片段DNA精准无痕操作。

  研讨团队表明，他们在动植物细胞中，使用新研制的体系已成功完成18.8kb超大片段DNA的定点整合、5kb序列的定向替换、12Mb的染色体倒位、4Mb的染色体删去及整条染色体的易位。他们还使用新式大片段DNA精准操作技能，成功创制含315kb精准倒位的抗除草剂水稻种质，展示出其广泛使用远景。(完)