本周Nature内容精选 | 2016年5月12日刊

封面故事： 

抗生素抗性基因的分布和扩散图

本期封面所示为秘鲁首都利马位于城乡接合部的一个贫穷棚户区，名叫 “Pampas de San Juan de Miraflores”。绘制抗生素抗性基因的分布和扩散图是公共卫生方面的一项优先任务。美国圣路易斯华盛顿大学的Gautam Dantas及同事定性了来自拉丁美洲两个低收入社区的细菌群落结构和抗性基因交换网络，这两个社区分别是萨尔瓦多首都圣萨尔瓦多以南35公里的一个由自耕农组成的村庄和秘鲁首都利马西南大约15公里的沙丘地带的一个棚户区。

通过对数百个相互联系的人类粪便和环境样本进行功能基因组学研究和全元基因组测序(whole-metagenome sequencing)，作者发现，不同生境的“抗性组” (resistome)的结构一般是由细菌系统发育 (bacterial phylogeny)沿生态梯度决定的，但关键抗性基因能穿过这些边界。他们还对粪便管理方式在防止抗性基因扩散中所起作用进行了评估。综合起来，这项工作为对抗生素抗性基因在各种不同环境中的传播进行定量风险评估和监测奠定了基础。封面图片: Sebastian Castañeda/Anadolu Agency/Getty Images

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采用飞秒光脉冲的准粒子对撞机

高能对撞实验（如在大型强子对撞机上所进行的那些实验）是增进我们对基本粒子的认识所必需的。在固体中，强相互作用产生新型的基本激发，被称为 “准粒子”，如激子 (电子-空穴对)、库珀对和极化子。雷根斯堡大学Rupert Huber及同事利用超快光脉冲研制出一种准粒子对撞机，来在分层的二硫族化物 “二硒化钨”中生成激子和一个强太赫磁场，以加速电子和让其与空穴对撞。这样所产生的 “高次边带辐射” (high-order sideband radiation)让作者能够追踪对撞波包。这一方法有可能为研究准粒子动态在自旋电子、超导和光伏等领域中所起作用开辟新途径。

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根据性别重新连线的神经网络

不同性别之间的行为差异在很大程度上一直被归因于在胚胎发育过程中性别特异性神经元或两性共有的神经元之间性别特异性连线方式的出现。现在，美国哥伦比亚大学的Oliver Hobert及同事在线虫中发现了这样一些感觉神经元，它们最初以雄性特有方式和雌雄同体特有方式连接，但后来，在性成熟后，每个性别消除了这些连接方式的一个特定子类，产生了性别特异性连接方式。作者继而对其中所涉及的遗传机制和这种重新连线过程的行为后果进行了分析，这种分析对于其他不大容易进行实验的动物模型可能会有意义。

回复“性别”阅读本论文全文Sex-specific pruning of neuronal synapses in Caenorhabditis elegans

未活化C–H键的功能化

有机合成传统上严重依赖于碳-氧键或碳-卤键等官能团的引入和操纵。当前很多研究工作专注于一个很有可能非常强大的替代方案，在其中，人们想办法让碳-氢键 （正常情况下反应活性很差，因而是抵抗功能化的）比较容易被改变。来自埃默里大学的 Huw M. L. Davies及同事报告，有可能通过使用特定催化剂来控制点选择性 (site selectivity)的办法使一个未活化的碳-氢键选择性地被功能化，而分子中并不需要存在一个起引导或定位作用的基团。他们用二铑催化剂实现了正烷烃和端取代正烷基化合物的非对映选择性和对映选择性碳-氢键功能化。这些反应是以高产率进行的，并且可以在含有如卤化物、硅烷和酯类等其他官能团的基质上进行。

回复“有机合成”阅读本论文全文Site-selective and stereoselective functionalization of unactivated C–H bonds

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