研究方向則主要圍繞哺乳動(dòng)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(guò)程中的表觀遺傳學(xué)重編程機(jī)理。

表觀遺傳調(diào)控對(duì)細(xì)胞身份的建立和維持起關(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(cè)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(guò)程中對(duì)DNA的損傷，以及復(fù)雜的下游分析，ChIP過(guò)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(gè)細(xì)胞，才能克服這一低產(chǎn)量問(wèn)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(duì)目標(biāo)DNA片段進(jìn)行深度測(cè)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(dòng)態(tài)范圍。盡管，近期開(kāi)發(fā)出一些方法可利用少1萬(wàn)或甚只5千個(gè)細(xì)胞來(lái)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(cè)序文庫(kù)之前通過(guò)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。

在這里北京大學(xué)的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(guò)程。無(wú)需預(yù)擴(kuò)增，這一技術(shù)可獲得了來(lái)自僅1000個(gè)哺乳動(dòng)物細(xì)胞的高質(zhì)量ChIP-Seq數(shù)據(jù)。整個(gè)ChIP過(guò)程大大縮短8小時(shí)。

通過(guò)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(gè)小鼠上胚層細(xì)胞，開(kāi)展了快速、半自動(dòng)、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(gè)只需非常有限的材料對(duì)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。