细胞表观基因

研究方向则主要围绕哺乳动物早期胚胎发育，研究胚胎干细胞和上胚层干细胞的自我更新能力和多能性调控的分子机理，特别是表观遗传学调控机理，以及相关的原始生殖细胞发育过程中的表观遗传学重编程机理。

表观遗传调控对细胞身份的建立和维持起至关重要的作用。染色质免疫沉淀(ChIP)是调查复杂的DNA与染色质互作的Z重要方法之一。将ChIP与一些分析技术结合，诸如ChIP-on-chip芯片技术或ChIP-Seq高通量测序技术是在细胞中研究表观遗传调控网络的极好的工具。然而，由于抗体pull-down的低产出，DNA-蛋白质复合物碎裂和裂解过程中对DNA的损伤，以及复杂的下游分析，ChIP过程只能生成有限数量的DNA。这种传统的方法需要消耗相当大量的样本，通常是10的6次方到7次方个细胞，才能克服这一低产量问题，获得可靠的结果。这种局限性也限制了ChIP应用于珍贵的原代组织，如早期胚胎细胞或稀少的肿瘤干细胞等。

相比于ChIP-on-Chip, ChIP-Seq是对目标DNA片段进行深度测序，以较高的分辨率生成高度全面的数据的一种技术。其具有较少的人为假象（artifact），具有更大的覆盖度和更广的动态范围。尽管，近期开发出一些方法可利用少至1万或甚至只5千个细胞来完成ChIP-Seq。所有这些方法都依赖于数十微升样本中ChIP反应，以及在制备测序文库之前通过线性扩增（体外转录）或是指数扩增（PCR）预扩增ChIP产物。体外转录和PCR两种方法有可能引入显著的偏差。

我司人员提出了一种新方法，利用一种微流体设备加速了ChIP过程。无需预扩增，这一技术可获得了来自仅1000个哺乳动物细胞的高质量ChIP-Seq数据。整个ChIP过程大大缩短至8小时。

通过这种方法，研究人员**次利用在胚胎发生第6.5天(E6.5)的1000个小鼠上胚层细胞，开展了快速、半自动、高度敏感的ChIP分析，调查了组蛋白修饰H3K4me3的全基因组景观，相比于小鼠胚胎干细胞（mESCs），发现植入后上胚层的H3K4me3景观与小鼠上胚层干细胞（mEpiSCs）更为相似。

新研究为我们提供了一个只需非常有限的材料对早期胚胎或其他情况下的表观基因组景观进行全面分析的一种新方法。