深圳子科生物報道：11月17日Cell雜志SnapShot專欄介紹了表觀遺傳研究的檢測方法，這四種方法包括：亞硫酸氫鈉測序法（bisulfite sequencing）、染色質免疫沉淀測序技術（chromatin immunoprecipiation sequencing）、開放染色質測定（determination of open chromatin），以及3D染色質捕獲分析（3D chromatin capture）。

染色質免疫沉淀測序技術新突破

ChIP-Seq方法是現代測序技術用于闡述轉錄調控和表觀遺傳學研究的重要手段。通過有針對性地俘獲和富集特定蛋白，可以獲取與這些蛋白結合的DNA片段，將其進行純化后可以用于高通量測序，獲取特定DNA-蛋白相互作用和結合位點的完整信息。

北大的一組研究人員發(fā)展了一種基于微流控芯片的微量細胞樣品處理與核酸俘獲方法，成功實現了針對1000個細胞的染色質免疫沉淀測序（ChIP-Seq），大幅減少了這類實驗中對樣品起始量的要求，并利用這一方法研究了組蛋白H3第4位賴氨酸的3甲基化修飾（H3K4me3）在小鼠胚胎發(fā)育過程中的修飾模式，發(fā)現與小鼠胚胎干細胞相比，小鼠表皮干細胞與小鼠胚胎發(fā)育至6.5天的外胚層細胞在該修飾模式上更為相似，表明小鼠表皮干細胞是體內植入后外胚層細胞的一個可靠的體外模型。

研究人員利用這一方法，研究了H3K4me3在小鼠胚胎干細胞、小鼠表皮干細胞以及小鼠胚胎發(fā)育至6.5天的外胚層細胞中的修飾模式。1000個細胞的ChIP-Seq實驗富集了一萬兩千個到二萬個基因轉錄起始位點，其中96%以上與大量細胞的結果重合，說明這一方法具有高靈敏度與低假陽性；并且兩組生物學重復實驗的相關系數均大于0.97，平行性好。

而且小鼠表皮干細胞與小鼠胚胎發(fā)育至6.5天的外胚層細胞中均出現神經管發(fā)育和神經元分化等外胚層分化相關的明顯特征。與已有的技術相比，這一工作展示了目前細胞總起始需求量zui少的無需測序建庫前進行核酸擴增的微量細胞ChIP－Seq實驗結果。

利用亞硫酸氫鈉測序法繪制大腦甲基化圖譜

來自Salk生物研究所的研究人員應用全基因組甲基化測序技術繪制出小鼠和人類大腦幾種甲基化類型的廣泛圖譜。研究人員通過采用全基因組亞硫酸氫鈉測序法繪制小鼠額葉皮質胞嘧啶核苷酸甲基化圖譜，發(fā)現了一些不尋常的東西。成年哺乳動物大多數的甲基化作用都發(fā)生在DNA分子彼此相鄰的胞嘧啶以及鳥嘌呤上。這種常見的修飾類型就叫做CG甲基化。

與其他核苷酸相鄰的胞嘧啶也可以發(fā)生甲基化，但在身體的大多數部位的分化細胞中很少可以看到了這種非CG甲基化。但隨著它們的年齡增長和大腦發(fā)育非CG甲基化迅速累積。

研究人員在人類大腦中發(fā)現了相似的非CG甲基化累積模式，并發(fā)現該修飾在生命的頭兩年尤其迅速地累積，這正是突觸快速形成的時間。在整個青春期非CG甲基化繼續(xù)累積，而年長受試者的非CG甲基化略有下降。研究人員還指出，受試者的基因非CG甲基化與其基因的低表達水平相關。