科学与健康丨基因组编辑新利器：PCE技术实现染色体“精准编辑”
你是否想过，编辑生命密码能像修剪花园一样精准？目前，基因组编辑技术已能轻松修改短片段DNA，但大片段操作仍是巨大挑战。
8月4日，中国科学院高彩霞团队在《细胞》期刊发表论文，推出可编程染色体编辑技术PCE，实现从千碱基到兆碱基级别DNA的精准操控。
审稿人高度评价：这项成果是基因工程的里程碑，在育种和医疗领域潜力无限。
PCE系统的开发和精准染色体编辑示意图。（中国科学院遗传与发育生物学研究所供图）
破解基因组编辑“尺度困境”
DNA作为生命蓝图，承载着遗传信息。当前，CRISPR等“基因剪刀”技术已广泛应用于短片段编辑。
大片段DNA编辑面临效率低、精准性差等难题。PCE技术应运而生，成功突破尺度限制。
研究团队开发了PCE与RePCE系统，实现超大片段DNA无痕编辑，破解了长期存在的“尺度困境”。
高彩霞研究员表示，该技术能在动植物细胞中操纵数百万碱基，大幅提升基因组编辑能力。
三项创新突破技术瓶颈
针对Cre-Lox系统的局限，团队通过三项关键创新，为精准编辑装上“导航”。
——变“双向门”为“单通道”。团队开发新型Lox变体，像单向闸门一样控制DNA移动，确保编辑方向准确。
——AI优化Cre重组酶。利用人工智能方法AiCE，提升Cre蛋白效率3.5倍，让“DNA搬运工”更高效。
——引入“无痕编辑”策略。Re-pegRNA如智能橡皮擦，清除残留位点，保证编辑精准无误。
多场景应用将有望实现
这项技术有望在育种和医疗领域大放异彩。通过操控基因组变异，它能解锁作物改良和疾病治疗新路径。
在育种中，优良性状常与不良基因捆绑。PCE技术可打破这种连锁，释放野生种质潜力，推动精准育种。
团队已成功创制抗除草剂水稻，展示其应用价值。在医疗方面，PCE为染色体异常疾病提供新疗法，并加速人工染色体构建。
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