【科技日报】新型基因编辑技术开发成功

  ——习在致中国科学院建院70周年贺信中作出的“两加快一努力”重要指示要求

  1949年，伴随着新中国的诞生，中国科学院成立。作为国家在科学技术方面的最高学术机构和全国自然科学与高新技术的综合研究与发展中心，建院以来，中国科学院时刻牢记使命，与科学共进，与祖国同行，以国家富强、人民幸福为己任，人才辈出，硕果累累，为我们国家科技进步、经济社会持续健康发展和国家安全做出了无法替代的重要贡献。更多简介 +

  中国科学院院级科技专项体系包括战略性先导科技专项、重点部署科研专项、科学技术人才专项、科学技术合作专项、科技平台专项5类一级专项，实行分类定位、分级管理。

  为方便科研人员全面快捷了解院级科技专项信息并进行项目申报等相关操作，特搭建中国科学院院级科技专项信息管理服务平台。了解科技专项更多内容，→

  中国科学技术大学（简称“中国科大”）于1958年由中国科学院创建于北京，1970年学校迁至安徽省合肥市。中国科大坚持“全院办校、所系结合”的办学方针，是一所以前沿科学和高新技术为主、兼有特色管理与人文学科的研究型大学。

  中国科学院大学（简称“国科大”）始建于1978年，其前身为中国科学院研究生院，2012年经教育部批准更名为中国科学院大学。国科大实行“科教融合”的办学方针，与中国科学院直属研究机构（包括所、院、台、中心等），在管理体制、师资队伍、培养体系、科研工作等方面高度融合，是一所以研究生教育为主的独具特色的高等学校。

  上海科技大学（简称“上科大”），由上海市人民政府与中国科学院共同举办、共同建设，由上海市人民政府主管，2013年经教育部正式批准。上科大致力于服务国家经济社会持续健康发展战略，培养科学技术创新创业人才，努力建设一所小规模、高水平、国际化的研究型、创新型大学。

  基因编辑技术是生命科学的强大工具，但大片段DNA编辑至今仍面临重大挑战。来自中国科学院遗传与发育生物学研究所的科研人员，开发了一种新型基因编辑技术。该技术在动植物中实现了从几千个碱基到几百万个碱基级别的大片段DNA的精准操控，明显提升了基因编辑的尺度和能力。相关研究成果4日在线发表于《细胞》杂志。

  虽然CRISPR等技术已大范围的应用于特定碱基和短片段DNA的精准编辑，但编辑数千至数百万碱基的大片段DNA仍是巨大挑战，现有工具在基因编辑效率、尺度、精准性及类型多样性等方面都存在很明显不足。

  在这项研究中，科研人员通过整合三项创新系统性技术路径，成功开发了一种可编程的染色体水平大片段DNA精准操纵技术PCE。在动植物细胞实验中，该技术展现出强大的能力，成功实现了精准插入含有18800个碱基对的超大片段DNA、定向替换含有5000个碱基对的DNA序列、倒转含有1200万个碱基对的长染色体片段、删除含有400万个碱基对的长染色体片段，甚至移动整条染色体等复杂操作。

  “我们还利用这项技术，在水稻中精准倒转了含有31.5万个碱基对的DNA片段，成功培育出抗除草剂的水稻种质，有力证明了这项技术具有广泛应用前景。”论文通讯作者、中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员高彩霞说，该技术不仅能实现多基因叠加，还能操控改变基因组结构，为作物性状改良和遗传疾病治疗开辟新路径，有望推动新型育种策略以及合成生物学的发展。

  对此，审稿人评价道：“这项工作代表了基因工程领域的重大突破，在育种和基因治疗方面具有巨大的应用潜力。”