中国科学家攻克基因工程难题!新型系统操纵DNA效率大幅提升

基因技术方面向来困难重重,也蕴含无限可能,中国的科研人员最近研制出一种全新的可设计染色体改造方法,成效显著增强,这无疑是一件值得关注的重大进展。

攻克难题的壮举

基因工程中,调整大段DNA分子一直是个困扰人们几十年的难题,CRISPR这类技术虽然让单个基因和碱基的改动变得容易,可是一碰到数百万个碱基的长序列就没什么办法了。目前,中国科学院遗传与发育生物学研究所的首席研究员高彩霞带领的科研小组已经取得突破,他们开发出一种能够精细调控数百万DNA碱基对的装置,这一发现为基因改造开辟了新的途径。

重大飞跃的PCE系统

中国科学家研发出可精确编辑数百万DNA片段的工具_中国科学家研发出可精确编辑数百万DNA片段的工具_

科研人员优化了沿用十年的基因改造技术,研发出全新可调控染色体方案。这套系统擅长对高等生物体,特别是植物,进行大范围基因的精准调整。相关研究文章发表于《细胞》杂志,标志着这项突破获得全球同行认可。北京中科院分院表示,这项创新为改善农作物特性、治疗遗传性病症提供了新思路,有助于推动人工染色体开发进程,前景广阔。

Cre - Lox的困境

Cre - Lox是生物医学领域非常重要的酶,常用来对大段DNA进行修改。不过,当目标DNA片段变长时,它的作用效果会明显变差,而且会在基因序列中留下痕迹,给后续的基因操作带来麻烦。这种情况好比车子在平地上跑得很好,可是一到了坑洼不平的山路上就出问题,因此严重影响了基因编辑技术在长片段DNA上的使用。

持久改变的希望

中国科学家研发出可精确编辑数百万DNA片段的工具__中国科学家研发出可精确编辑数百万DNA片段的工具

武汉相关研究人员表示,之前经过改造的基因链容易再次变回原样,这种变化通常只是暂时的现象。新型的PCE技术处理掉了这个难题,这种技术能够更加精准地操作基因片段,其工作效率比过去的酶类编辑工具提高了三倍半以上,能够去除编辑留下的痕迹,减少基因链再次转变的可能性。以前要筛选一千颗种子才能找到一颗具有所需性状的种子,现在只需要筛选一百颗,这样就极大地减轻了研究人员的任务量。

应用前景的展望

这项发现对农业种子培育和合成生物学等多个行业影响深远。在农业方面,有助于改善作物特性,生产出更优良的种子;在生物医学方面,为攻克遗传性疾病提供了新途径。这相当于为农业和医学注入了新动力,促进这两个行业持续进步。

技术革新的未来

中国科学家研发出可精确编辑数百万DNA片段的工具_中国科学家研发出可精确编辑数百万DNA片段的工具_

PCE系统将来会替代现有的Cre - Lox系统,给医学研究跟农业工程带来更高的效率,它类似一位改革者,会给基因编辑行业带来一个崭新的局面。

这项创新基因改造方法或许会在哪些方面继续产生关键影响?欢迎大家发表看法,也请支持转发这篇文章。

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