細胞表觀基因

研究方向則主要圍繞哺乳動物早期胚胎發育，研究胚胎干細胞和上胚層干細胞的自我更新能力和多能性調控的分子機理，特別是表觀遺傳學調控機理，以及相關的原始生殖細胞發育過程中的表觀遺傳學重編程機理。

表觀遺傳調控對細胞身份的建立和維持起關重要的作用。染色質免疫沉淀(ChIP)是調查復雜的DNA與染色質互作的重要方法之一。將ChIP與一些分析技術結合，諸如ChIP-on-chip芯片技術或ChIP-Seq高通量測序技術是在細胞中研究表觀遺傳調控網絡的*的工具。然而，由于抗體pull-down的低產出，DNA-蛋白質復合物碎裂和裂解過程中對DNA的損傷，以及復雜的下游分析，ChIP過程只能生成有限數量的DNA。這種傳統的方法需要消耗相當大量的樣本，通常是10的6次方到7次方個細胞，才能克服這一低產量問題，獲得可靠的結果。這種局限性也限制了ChIP應用于珍貴的原代組織，如早期胚胎細胞或的腫瘤干細胞等。

相比于ChIP-on-Chip, ChIP-Seq是對目標DNA片段進行深度測序，以較高的分辨率生成高度全面的數據的一種技術。其具有較少的人為假象（artifact），具有更大的覆蓋度和更廣的動態范圍。盡管，近期開發出一些方法可利用少1萬或甚只5千個細胞來完成ChIP-Seq。所有這些方法都依賴于數十微升樣本中ChIP反應，以及在制備測序文庫之前通過線性擴增（體外轉錄）或是指數擴增（PCR）預擴增ChIP產物。體外轉錄和PCR兩種方法有可能引入顯著的偏差。

在這里北京大學的研究人員提出了一種新方法，利用一種微流體設備加速了ChIP過程。無需預擴增，這一技術可獲得了來自僅1000個哺乳動物細胞的高質量ChIP-Seq數據。整個ChIP過程大大縮短8小時。

通過這種方法，研究人員*次利用在胚胎發生第6.5天(E6.5)的1000個小鼠上胚層細胞，開展了快速、半自動、高度敏感的ChIP分析，調查了組蛋白修飾H3K4me3的全基因組景觀，相比于小鼠胚胎干細胞（mESCs），發現植入后上胚層的H3K4me3景觀與小鼠上胚層干細胞（mEpiSCs）更為相似。

新研究為我們提供了一個只需非常有限的材料對早期胚胎或其他情況下的表觀基因組景觀進行全面分析的一種新方法。