研究方向則主要圍繞哺乳動物早期胚胎發(fā)育，研究胚胎干細(xì)胞和上胚層干細(xì)胞的自我更新能力和多能性調(diào)控的分子機(jī)理，特別是表觀遺傳學(xué)調(diào)控機(jī)理，以及相關(guān)的原始生殖細(xì)胞發(fā)育過程中的表觀遺傳學(xué)重編程機(jī)理。
表觀遺傳調(diào)控對細(xì)胞身份的建立和維持起至關(guān)重要的作用。染色質(zhì)免疫沉淀(ChIP)是調(diào)查復(fù)雜的DNA與染色質(zhì)互作的zui重要方法之一。將ChIP與一些分析技術(shù)結(jié)合，諸如ChIP-on-chip芯片技術(shù)或ChIP-Seq高通量測序技術(shù)是在細(xì)胞中研究表觀遺傳調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的*的工具。然而，由于抗體pull-down的低產(chǎn)出，DNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物碎裂和裂解過程中對DNA的損傷，以及復(fù)雜的下游分析，ChIP過程只能生成有限數(shù)量的DNA。這種傳統(tǒng)的方法需要消耗相當(dāng)大量的樣本，通常是10的6次方到7次方個細(xì)胞，才能克服這一低產(chǎn)量問題，獲得可靠的結(jié)果。這種局限性也限制了ChIP應(yīng)用于珍貴的原代組織，如早期胚胎細(xì)胞或的腫瘤干細(xì)胞等。
相比于ChIP-on-Chip, ChIP-Seq是對目標(biāo)DNA片段進(jìn)行深度測序，以較高的分辨率生成高度全面的數(shù)據(jù)的一種技術(shù)。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(tài)范圍。盡管，近期開發(fā)出一些方法可利用少至1萬或甚至只5千個細(xì)胞來完成ChIP-Seq。所有這些方法都依賴于數(shù)十微升樣本中ChIP反應(yīng)，以及在制備測序文庫之前通過線性擴(kuò)增（體外轉(zhuǎn)錄）或是指數(shù)擴(kuò)增（PCR）預(yù)擴(kuò)增ChIP產(chǎn)物。體外轉(zhuǎn)錄和PCR兩種方法有可能引入顯著的偏差。
在這里研究人員提出了一種新方法，利用一種微流體設(shè)備加速了ChIP過程。無需預(yù)擴(kuò)增，這一技術(shù)可獲得了來自僅1000個哺乳動物細(xì)胞的高質(zhì)量ChIP-Seq數(shù)據(jù)。整個ChIP過程大大縮短至8小時。
通過這種方法，研究人員*次利用在胚胎發(fā)生第6.5天(E6.5)的1000個小鼠上胚層細(xì)胞，開展了快速、半自動、高度敏感的ChIP分析，調(diào)查了組蛋白修飾H3K4me3的全基因組景觀，相比于小鼠胚胎干細(xì)胞（mESCs），發(fā)現(xiàn)植入后上胚層的H3K4me3景觀與小鼠上胚層干細(xì)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(jìn)行全面分析的一種新方法。
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