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        由英國及比利時的研究人員開發(fā)出的一種新方法，使得在單細(xì)胞中同時研究表觀基因組及轉(zhuǎn)錄組成為可能。發(fā)布在《自然方法》（Nature Methods）上的實驗方案，可幫助科學(xué)家們精確描繪出DNA甲基化改變與基因表達(dá)之間的關(guān)系。

        近年來單細(xì)胞測序技術(shù)發(fā)展迅速，被廣泛用于研究細(xì)胞間的基因表達(dá)譜（轉(zhuǎn)錄組）差異。近期的一些單細(xì)胞實驗方案也使得研究人員能夠探索基因表達(dá)改變背后的驅(qū)動力——諸如DNA甲基化一類的DNA化學(xué)修飾。然而直到現(xiàn)在，都只能夠分別研究單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組和表觀基因組。

        EMBL歐洲生物信息學(xué)研究所(EMBL-EBI)的Oliver Stegle說：“這一新的實驗方案讓你可以并行分析同一單細(xì)胞中的DNA甲基化和RNA。我們的方法提供了有關(guān)單細(xì)胞DNA甲基化異質(zhì)性與特定基因表達(dá)差異之間關(guān)系的首個直觀視圖。”

        Wellcome Trust Sanger研究所及比利時天主教魯汶大學(xué)的Thierry Voet解釋說：“這種方法結(jié)合了我們從前開發(fā)的并行DNA與RNA測序?qū)嶒灧桨讣皢渭?xì)胞表觀遺傳學(xué)的新進(jìn)展。生成的這種優(yōu)化的方法最大限度地提高了可從單細(xì)胞處獲得的生物信息量?！?

        為了測試這一稱作為scM&T-seq的方法，該研究小組利用了處于在不同基因表達(dá)狀態(tài)之間不斷切換的一個時期的小鼠胚胎干細(xì)胞(ESCs)。正像在早期胚胎細(xì)胞中一樣，這些細(xì)胞的身份是易變而非固定的。研究人員并行利用了兩種技術(shù)：一種揭示出有關(guān)表達(dá)的詳細(xì)信息（有多少差異，異質(zhì)性來自何處），一種研究了同一細(xì)胞中的DNA甲基化。在每個細(xì)胞中，他們獲得了充分的覆蓋度研究數(shù)千基因的表觀遺傳和轉(zhuǎn)錄組多樣性。

        Babraham研究所和Wellcome Trust Sanger研究所的Wolf Reik解釋說：“ESCs的表觀遺傳狀態(tài)是高度變化的，這種變化與基因表達(dá)改變有關(guān)聯(lián)。人們認(rèn)為我們看到的大多數(shù)轉(zhuǎn)錄變異性都是由DNA修飾所驅(qū)動，但現(xiàn)在我們獲得了一種技術(shù)使得我們能夠檢測單細(xì)胞，發(fā)現(xiàn)以往未知的DNA甲基化與基因表達(dá)之間的關(guān)系。為了了解發(fā)育，闡明這些關(guān)系并讓它們恢復(fù)正常真的非常重要?！?

        EMBL-EBI的Christof Angermueller補充說：“我們的統(tǒng)計方法揭示出了可變表觀遺傳區(qū)域與基因表達(dá)之間成百上千個的關(guān)聯(lián)。這些關(guān)聯(lián)可提供有關(guān)多能性維持機制及細(xì)胞分化調(diào)控機制的一些重要見解?！?

下一步，研究人員期待這一新實驗方案將為同時研究多個不同的分子層提供新機會。要了解單細(xì)胞中基因表達(dá)與DNA甲基化之間的關(guān)系，及鑒別出影響這種關(guān)系的因子，還將有一段很長的路要走。這樣的研究對于了解正常發(fā)育，及與衰老和癌癥同時出現(xiàn)的改變具有重要意義。

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