。 ?
現(xiàn)有的基于高通量測(cè)序來分析全基因組染色質(zhì)狀態(tài)的研究方法通常需要大量細(xì)胞（例如ATAC-seq、DNase-seq、FAIRE-seq、MNase-seq等）。即使這些方法可以做到單細(xì)胞分辨率，也無法在單細(xì)胞分辨率上對(duì)多種組學(xué)之間的互動(dòng)關(guān)系進(jìn)行研究。而湯富酬課題組將NOMe-seq（全基因組核小體定位及DNA甲基化組測(cè)序）技術(shù)和PBAT-seq技術(shù)（全基因組重亞硫酸鹽測(cè)序）巧妙地結(jié)合起來，并進(jìn)行了系統(tǒng)的優(yōu)化和提高，實(shí)現(xiàn)了對(duì)同一個(gè)單細(xì)胞進(jìn)行多達(dá)5個(gè)層面的基因組和表觀基因組特征的分析。 ?該課題組利用這一新建立的scCOOL-seq方法，在單細(xì)胞分辨率系統(tǒng)地描繪了小鼠著床前胚胎發(fā)育過程中表觀基因組多個(gè)層面的動(dòng)態(tài)變化。該項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)： ?
受精后12小時(shí)以內(nèi)，來自高度特化的卵細(xì)胞和精子的雌雄原核就經(jīng)歷了大規(guī)模的基因組去甲基化。在此過程中，父母源基因組的染色體狀態(tài)迅速打開，在受精卵的原核期就已經(jīng)達(dá)到高度開放的狀態(tài)，隨后在受精卵晚期染色質(zhì)開放程度大幅度回落，并在2-細(xì)胞階段之后開放程度再次逐步增加，到囊胚期時(shí)達(dá)到最高點(diǎn)。 ?
首次在單細(xì)胞分辨率系統(tǒng)分析了小鼠著床前胚胎發(fā)育過程中染色質(zhì)狀態(tài)的異質(zhì)性。該研究發(fā)現(xiàn)在受精后12個(gè)小時(shí)以內(nèi)受精卵中大部分基因的啟動(dòng)子區(qū)域就由均勻關(guān)閉狀態(tài)迅速重編程為均勻開放狀態(tài)，為合子基因在隨后的轉(zhuǎn)錄做好準(zhǔn)備。 ?
首次在單細(xì)胞分辨率證明持續(xù)轉(zhuǎn)錄對(duì)于維持早期胚胎中大部分基因的啟動(dòng)子處于開放狀態(tài)是必需的，染色質(zhì)狀態(tài)開放和轉(zhuǎn)錄活動(dòng)互相促進(jìn)，共同維持合子基因的穩(wěn)定表達(dá)。 ?
研究發(fā)現(xiàn)多能性核心因子Oct4的靶基因結(jié)合位點(diǎn)在4-細(xì)胞階段就處于開放狀態(tài)，遠(yuǎn)早于真正建立多能性的囊胚期，暗示這些位點(diǎn)作為潛在的順式調(diào)控元件可能參與了早期胚胎細(xì)胞的命運(yùn)決定過程。 ?
首次在單個(gè)細(xì)胞內(nèi)對(duì)父母源基因組的染色質(zhì)狀態(tài)以及DNA甲基化進(jìn)行了深入分析。研究發(fā)現(xiàn)，受精后染色質(zhì)狀態(tài)和DNA甲基化進(jìn)行了不同步的重編程過程