《自然》

科學(xué)家研究用 CRISPR 存儲視頻

研究人員利用 CRISPR 系統(tǒng)，將埃德沃德 · 邁布里奇的《人類和動物的運動》中收錄的圖片和一部短片編碼進了細菌的 DNA 中。這項成果發(fā)表在了本周的《自然》期刊上，之前已有人表明 DNA 是將數(shù)碼數(shù)據(jù)存儲進活細胞的一種可靠媒介，此次則是在此基礎(chǔ)上的進一步拓展。

zui近的一些研究成果已經(jīng)顯示，CRISPR 系統(tǒng)可以使用兩種蛋白質(zhì)將遺傳密碼插入目標細胞的 DNA 中，從而可以將信息傳輸至活細胞。為了證明這一點，美國波士頓哈佛醫(yī)學(xué)院的 Seth Shipman 及同事使用 CRISPR 系統(tǒng)將多張圖片和一個短 GIF 編碼進了大腸桿菌，該 GIF 顯示了來自《人類和動物的運動》中名為 Annie G 的馬奔跑的 5 幀影像，大小為 36×26 像素。他們使用 DNA 的基本組成核苷酸生成代碼，一個代碼關(guān)聯(lián)一張圖片的單個像素。至于 GIF，他們將序列逐幀傳至活細菌，并按傳輸順序?qū)⑺鼈儾迦爰毦蚪M中。一旦被插入大腸桿菌的基因組中之后，這些數(shù)據(jù)可以再通過測序 DNA 重新提取出來，通過讀取像素核苷酸代碼，可以將圖片重構(gòu)出來，準確度達 90% 左右。

本研究不僅表明 CRISPR 系統(tǒng)有望使在活細胞中存儲一定數(shù)量數(shù)據(jù)成為可能，而且揭示了有關(guān) CRISPR 系統(tǒng)功能的新認知。例如，作者確定了哪些序列將數(shù)據(jù)傳輸至基因組，而這也有望指導(dǎo) CRISPR 系統(tǒng)的其它應(yīng)用。

《自然》

北極凍原汞污染來源揭秘

本周《自然》發(fā)表的一項研究揭示了北極凍原汞污染的來源。

人為活動導(dǎo)致北極出現(xiàn)了大規(guī)模汞污染，但是人們一直不清楚污染的來源。有研究認為，海鹽誘導(dǎo)的汞化學(xué)循環(huán)和降水作用造成的汞濕沉積是北極氧化形態(tài)汞的主要來源，但是它們的相對重要性一直被質(zhì)疑。

美國馬薩諸塞州馬薩諸塞大學(xué)的 Daniel Obrist 及同事收集了北極凍原兩年時間里的實地測量數(shù)據(jù)，包括汞沉積和穩(wěn)定同位素數(shù)據(jù)，以確定該生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)汞的主要來源。作者發(fā)現(xiàn)，氣態(tài)元素汞（會產(chǎn)生長距離大氣輸運和大氣分布的一種形態(tài)）是北極凍原生態(tài)系統(tǒng)內(nèi)汞的主要形式，占總量的 71%。汞沉積全年都會發(fā)生，但是在夏季因為植被吸收原因而有所增加。

作者的發(fā)現(xiàn)表明，北極凍原是大氣汞的一個重要存儲地，凍原土壤汞含量高或許也能解釋為什么每年北極河流會將大量的汞輸運至北冰洋。

《自然》

自閉癥患兒用眼觀察能力受損

根據(jù)本周《自然》在線發(fā)表的一項研究顯示，社交視覺參與——嬰兒在可以伸手、爬或走之前通過觀察來收集信息的方式——是可遺傳的，而自閉癥兒童的此功能受損。該研究支持這樣一種觀點：社交視覺參與是嬰兒在發(fā)育過程中探索和理解社會行為的一個關(guān)鍵方面，不僅對自閉癥兒童如此，對于更大范圍的人群也是如此。

美國亞特蘭大埃默里大學(xué)的 Warren Jones 及同事開展了一系列眼動追蹤實驗來評估觀察社交場景時的差異，包括對面孔和類似面孔的刺激物的關(guān)注水平，以及單個眼動的時間、方向和目標。他們的被試是 338 名幼兒，其中有 166 名同卵雙胞胎和異卵雙胞胎、88 名被診斷患有自閉癥譜系障礙的非雙胞胎和 84 名對照獨生子。作者發(fā)現(xiàn)，同卵雙胞胎之間的反應(yīng)是類似的（一致性達 91%），而異卵雙胞胎的一致性較低（35%），這表明這類行為強烈受到遺傳因素影響。此外，遺傳zui高的特征，包括對臉上眼睛和嘴巴區(qū)域的偏好性關(guān)注，在自閉癥兒童身上也在一定程度上減少了。

作者總結(jié)表示，這項發(fā)現(xiàn)有助于進一步認識兒童的遺傳特性影響其與周圍環(huán)境互動的方式。盡管作者承認已有其他研究探討了類似的概念，將自閉癥兒童的經(jīng)驗發(fā)育情況與正常發(fā)育的同齡兒童做對比，但是據(jù)他們所知，這是直接可追蹤的遺傳影響得到展示。