中國團隊實現基因工程重大突破，新型染色體編輯技術問世

　　8 月 5 日，據中新網報道，中國科學院遺傳與發育生物學研究所高彩霞研究員團隊取得一項重大科研成果，成功研發出新型可編程染色體編輯技術(Programmable Chromosome Engineering，PCE)。這一技術能夠在動植物中實現從千堿基到兆堿基級别 DNA 的多類型染色體精準操縱，極大地提升了真核生物基因組的操縱尺度和能力，為基因工程領域帶來了新的變革。

　　北京時間 8 月 4 日深夜，相關成果論文在國際知名學術期刊《細胞》(Cell)上線發表。審稿人高度評價該研究，認為其代表了基因工程領域的重大突破，在育種和基因治療等方面具有巨大的應用潛力。

　　以 CRISPR 及其衍生技術為代表的編輯系統，雖已廣泛應用于特定堿基和短片段 DNA 的精準編輯，但對于大片段 DNA 編輯，現有工具在效率、尺度、精準性及類型多樣性等方面存在明顯不足。高彩霞團隊此次研發的 PCE 技術，成功攻克了這一難題。

　　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，但該系統存在 Lox 位點重組反應可逆、Cre 酶工程改造難度高、重組後特異性位點殘留等問題。為解決這些問題，團隊通過三項關鍵技術創新，構建了 PCE 與 RePCE 兩個可編程染色體編輯系統。一是開發高通量重組位點快速改造平台，創制新型 Lox 變體，讓 DNA 片段按預定方向移動。二是借助團隊此前開發的 AiCE 技術對 Cre 重組酶進行優化，使其重組效率提升至 3.5 倍。三是打造 “無痕編輯策略” Re - pegRNA，精準消除重組後殘留位點。

　　值得一提的是，高彩霞團隊曾在 7 月開發出基于人工智能的通用蛋白質工程方法 AiCE。該方法基于整合了結構與進化約束的通用逆折疊模型，無需訓練專屬人工智能模型，就能實現蛋白質高效進化模拟和功能設計。團隊利用 AiCE 對多種基因編輯工具進行進化優化，顯著提升了其效率和精度。而此次 PCE 技術的研發，也得益于 AiCE 技術對 Cre 重組酶的優化。

　　這兩項研究成果将以背靠背形式于 8 月下旬在《細胞》紙質版正式刊出，有望為生命科學領域的發展提供強大助力，在作物性狀改良、遺傳疾病治療以及合成生物學等領域發揮重要作用。