进行表观基因组学实验的三个步骤
single-cell_epignomics单细胞表观遗传组
single-cell epignomics单细胞表观遗传组1. 引言1.1 概述单细胞表观遗传组（single-cell epigenomics）是一种新兴的研究领域，它致力于解析单个细胞水平上的表观遗传学特征。
在过去的几十年中，我们对基因组和转录组有了深入的了解，但对于细胞内部的表观遗传修饰如何影响基因调控、细胞分化以及疾病发生机制还知之甚少。
单细胞表观遗传组技术的出现填补了这一空白，为我们提供了全新的视角来研究单个细胞内部的表观遗传状态。
1.2 文章结构本文将首先介绍单细胞表观遗传组的定义和背景知识，包括表观遗传学和单细胞测序技术等方面的基础知识。
接着将详细探讨单细胞表观遗传组的技术原理与方法，包括流式细胞分选、全基因组扩增以及DNA甲基化和染色质结构分析等。
此外，我们也会讨论该领域目前已经取得的应用领域和前景展望。
1.3 目的本文旨在系统地介绍单细胞表观遗传组领域的研究进展，探讨其对于揭示细胞异质性与发展过程、解析疾病发生机制与治疗靶点以及探索个体差异与基因调控网络关系等方面的意义。
同时，我们还将讨论涉及到的实验技术和数据分析方法，并总结目前的研究进展、存在问题以及未来的发展趋势，以期为相关领域的科学家们提供有价值且全面的参考。
以上是“1. 引言”部分内容，请根据需要进行修改和完善。
2. 单细胞表观遗传组2.1 定义和背景知识单细胞表观遗传组是指对单个活细胞进行表观遗传学的研究，即研究细胞内DNA甲基化、组蛋白修饰等表观遗传标记的分布情况以及其对基因调控和细胞功能的影响。
在过去，大多数表观遗传组学研究都采用多个细胞的均质样品进行，无法解析不同细胞之间的差异。
而单细胞表观遗传组学技术的发展，使得我们能够深入了解单个细胞内部的异质性和动态变化。
2.2 技术原理与方法单细胞表观遗传组学技术主要包括以下步骤：单个活细胞收集、DNA或染色质提取、酶处理（如甲基化敏感限制性内切酶处理）、下一代测序或芯片检测、数据分析等。
基因组学和表观遗传学的研究方法和应用
基因组学和表观遗传学的研究方法和应用在人类发展初期，人们对遗传机制的探究以蒙太奇的豌豆实验为开端。
在十九世纪末，科学家们意识到有可能同样的规律也适用于人类的遗传学。
直到1953年，人类对DNA双螺旋结构的揭示以及PCR技术和DNA测序技术的发明，为基因组学和表观遗传学的大发展奠定了坚实的基础。
1.基因组学的研究方法基因组学是对全部DNA序列进行研究的学科。
其中使用的方法如下：1.1. 染色体品质的检测染色体品质异常涉及非常多的疾病，如唐氏综合征等。
位于它们上面的基因也会受到影响。
参考染色体ploidy、染色体均衡性和染色体形态，是确认染色体品质重要的方法。
目前可以用基于FISH和G-banding等检查法对获得的细胞群进行染色分析。
1.2. 重组分析重组是由于同源染色体间的DNA交换而形成的新的染色体组合。
在垂直遗传现象中，配子的由父母带入的其它性状互相组合。
在单倍型分析方面，研究人员使用重组事件来检测遗传监测区( Loci)间的联系。
1.3. 转座子标记技术转座子是短转座元件. 跃动是指由于转座子的运作而引起的“跳跃”现象，导致被“跳过”的DNA段的消失。
使用转座子标记技术，可以通过进行PCR扩增从而丰富所需要的DNA 片段.这种方法得到的DNA片段通常具有更高的多态性，可以更好地进行分子分型。
2.表观遗传学的研究方法表观遗传学研究基因组的非编码DNA区域，探究如何影响关闭和激活基因表达，以及如何继承和传递信息。
其中运用到的技术如下：2.1. 化学修饰检测法二甲基化( 2 me) 和乙酰化( Ac)等化学修饰标记特别容易现存于核酸分子上。
表观基因测序法可以通过利用这种对称性的化学修饰特点来对DNA序列进行特定区域的化学修饰标记。
标记之后就可以进行PCR扩增，这样在制备许多DNA库时，每个序列都能保持典型的化学修饰模式，从而使得不同方式的操作得到同一生产线下的标准操作流程。
2.2. RNA干扰技术RNA干扰(RNAi)是一种RNA介导的调控方式。
二代测序法
二代测序法二代测序法是指第二代DNA测序技术，相对于第一代测序技术，它具有更高的通量、更快的速度、更低的成本和更高的准确性。
目前常用的二代测序技术主要包括Illumina、Ion Torrent和PacBio等。
一、Illumina二代测序技术Illumina公司是目前最为流行的二代测序平台之一，其基于桥式扩增（bridge amplification）和碱基荧光检测（base-by-base sequencing）原理进行DNA测序。
具体步骤如下：1.文库制备：将待测样本DNA片段通过随机引物PCR扩增得到文库。
2.芯片制备：将文库DNA片段固定在玻璃芯片上，并分成数百万个小区域。
3.桥式扩增：在每个小区域内进行PCR扩增，得到成千上万个同源重复DNA片段。
4.碱基荧光检测：通过加入不同颜色的荧光标记来区分四种碱基，并使用激光照射激发其发出荧光信号。
5.数据分析：将荧光信号转化为电信号并记录下来，通过计算机程序进行数据处理和分析，最终得到DNA序列。
Illumina二代测序技术具有高通量、高准确性和低成本等优点，适用于基因组、转录组和表观基因组等不同领域的研究。
二、Ion Torrent二代测序技术Ion Torrent公司是一家专门从事基于半导体芯片技术的DNA测序平台研发的公司。
其原理是通过碱基加入时产生的质子释放来检测DNA 序列。
具体步骤如下：1.文库制备：将待测样本DNA片段通过随机引物PCR扩增得到文库。
2.芯片制备：将文库DNA片段固定在半导体芯片上，并分成数百万个小区域。
3.碱基加入：在每个小区域内加入一种碱基，并检测质子释放信号。
4.数据分析：将质子释放信号转化为电信号并记录下来，通过计算机程序进行数据处理和分析，最终得到DNA序列。
Ion Torrent二代测序技术具有快速、简便和低成本等优点，适用于小规模的基因组和转录组测序研究。
三、PacBio二代测序技术PacBio公司是一家专门从事基于单分子实时测序技术的DNA测序平台研发的公司。
二代测序技术简介
二代测序技术简介一、什么是二代测序技术？二代测序技术，也被称为高通量测序技术，是一种快速、高效的DNA 或RNA序列测定方法。
相比传统的Sanger测序技术，二代测序技术具有较高的测序效率和容量，能够同时测序数百万到数十亿个碱基对，大大提高了测序的速度和数据产量。
常用的二代测序技术包括Illumina 测序技术、Ion Torrent PGM 测序技术等。
二、Illumina二代测序技术的原理与过程1. 原理Illumina二代测序技术基于桥式扩增和碱基扩增的原理。
DNA样本经过打断、连接和PCR扩增等处理后，将单链DNA固定于特定表面上，并在每个DNA分子之间形成成千上万个桥式扩增复合物。
在模板DNA的存在下，通过逐个反复封闭、复制和荧光标记的方式，进行碱基的逐渐扩增，并利用荧光信号记录测序结果。
2. 过程（1）样本制备：包括DNA或RNA的提取、打断、连接和PCR扩增等步骤，以获得特定长度的DNA片段。
（2）文库构建：将DNA片段连接到Illumina测序芯片上的适配器上，并进行PCR扩增，形成DNA桥式扩增复合物。
（3）测序芯片加载：将DNA桥式扩增复合物置于测序芯片上，使得每个DNA分子都与芯片上的特定区域相结合。
（4）桥式扩增：通过逐个反复封闭、复制和荧光标记的方式进行碱基的逐步扩增，形成簇团。
（5）图像获取：利用高分辨率成像系统拍摄簇团的荧光信号。
（6）数据分析：将图像数据转化为碱基序列，通过比对和组装等算法，得到原始测序数据。
三、Illumina二代测序技术的优势和应用领域1. 优势（1）高通量：能够在较短时间内产生大规模的测序数据。
（2）高准确性：其错误率低于其他二代测序技术，能够提供高质量的测序结果。
（3）可扩展性：适用于不同规模的测序项目，从几个目标区域到整个基因组的测序，具有较高的灵活性。
（4）低成本：相对于传统的Sanger测序技术，具有更低的测序成本。
2. 应用领域（1）基因组学研究：能够对物种的基因组进行全面测序和变异分析，有助于揭示基因组结构和功能。
表观基因组学的研究和应用
表观基因组学的研究和应用表观基因组学，是研究表观遗传变异的一门学科。
表观遗传是指不涉及DNA序列发生改变而是DNA分子上的其他修饰形式上的继承变化，可通过化学修饰如DNA甲基化、组蛋白修饰等形成一类基因表达的调控方式。
表观基因组学的研究对象包括DNA甲基化、组蛋白修饰、ncRNA调控和启动子或基因本身特定组合的调控。
表观基因组学对人类健康和疾病研究有着重要的意义。
一、表观基因组学的研究内容表观基因组学是研究在不改变DNA序列的情况下，基因表达调控的变化，以及这些变化引起的生理或病理过程。
研究内容包括以下几个方面。
1. 组蛋白修饰。
组蛋白在染色体结构、DNA复制和基因表达等方面都有重要作用。
组蛋白上的修饰可以影响基因的开关状态，进而影响基因的表达。
2. DNA甲基化。
这是一种简单而普遍的表观遗传标记，通过添加甲基化物质改变DNA分子和其结构上的化学特性，进而影响基因表达过程。
DNA甲基化是维持细胞基本功能的重要机制。
3. ncRNA调控。
除了常规的蛋白质转录调控，细胞还可以利用单链RNA进行调控。
研究目前表明，细胞内存在着大量的小RNA，它们普遍参与到基因的调控中，这些小RNA的存在很可能是细胞基因调控网络的组成部分。
4. 启动子或基因本身特定组合的调控。
基因会受到各种因素的反应和调控，比如启动子或基因本身特定组合的调控等。
这些调控机制与表观基因组学紧密相关。
二、表观基因组学研究的应用表观基因组学的研究对于生物医学领域具有十分重要的应用价值，已经逐渐成为一项热门的研究领域。
1. 误差纠正DNA测序是在研究表观遗传变异中常用的实验手段，但常常会因为末端序列、SNP(单核苷酸多态性)、测序错误等原因而产生误差。
表观基因组学技术可以较好地解决这些问题，得到正确的结果。
2. 肿瘤调控肿瘤是人类大病之一，但其本质还不完全清楚。
表观基因组学的技术可以为人们揭示肿瘤的发生和发展的机制，也可以根据这些机制开发针对肿瘤的治疗方案。
高通量测序技术简介
高通量测序技术简介近年来，随着生物技术的发展，高通量测序技术在生物学研究、临床医学、农业科技等众多领域中发挥着越来越重要的作用。
本文将为读者简单介绍高通量测序技术的基本原理、应用及未来发展方向。
一、高通量测序技术基本原理高通量测序技术（High-Throughput Sequencing，简称HTS）是指通过同时测序数以亿计上万条DNA片段的方法，快速准确地得出基因信息。
其核心技术包括样品制备、DNA片段库构建和测序。
样品制备主要包括DNA抽提、纯化和切割等步骤。
DNA片段库构建通常分为两种方式：文库构建（Library Preparation）和逆相PCR法（Inverse PCR）构建。
其中文库构建方法包括Genomic DNA文库构建、cDNA文库构建和ChIP-seq文库构建等。
测序分为Sanger测序和第二代/第三代测序两种。
目前，Illumina、Ion Torrent、PacBio和Nanopore等公司的测序技术已开始广泛应用。
二、高通量测序技术的应用高通量测序技术在生物领域中的应用越来越广泛。
具体应用包括以下几个方面：1、基因组学：基因组学是高通量测序技术最早应用的领域之一。
通过对整个基因组进行测序，可以深入研究基因的结构、组织与表达等方面的信息，促进基因组学的发展。
2、转录组学：高通量测序技术在转录组学中的应用主要为RNA测序，可以发现RNA剪切变异、可变外显子和SNPs （Single Nucleotide Polymorphisms）等。
3、表观基因组学：表观基因组学是研究基因组DNA序列和其组杂化状况的学科。
高通量测序技术可以对DNA甲基化、组蛋白修饰、染色质状态等进行充分研究。
4、单细胞测序技术：在原有的基础上，在单细胞尺度上进行分析，可以识别不同类型的单细胞和细胞异质性在不同生理状态下的基因表达差异。
5、临床医学：高通量测序技术在临床上可以进行新生儿常染色体脆性综合征、癌症个性化治疗、基因疾病等多方面的风险评估。
解析基因组学的基本步骤
解析基因组学的基本步骤基因组学是一门研究全基因组的科学，是理解和破译生命密码的基础。
而其中的基本步骤是关键性的，对于理解基因组学的核心概念和方法十分重要。
在本文中，我们将解析基因组学的基本步骤。
第一步：构建基因组文库构建基因组文库是基因组学研究的第一步，也是关键的一步。
文库是指一组基因组DNA片段，其由不同的来源样本质粒或基因文库（genomic library）构建而成。
构建文库的方式有多种，其中较为常用的方法为随机切割构建全基因组文库和限制性内切酶切割、选择性克隆等方式构建到特定基因文库。
第二步：扫描基因组序列通过扫描基因组序列，可以发现基因组序列中的许多有用信息。
在这一步骤中，需要利用多种软件工具，对基因组文库的序列进行拼接和整合，从而获得完整的基因组序列。
同时，通过比对到已知基因组中的相似性，或者注释数据库中的蛋白质序列，可以尝试从基因组序列中挖掘出可能存在的基因序列。
在这一步骤中，需要结合多种分析方法和策略，如SNP分析、基因家族成员查找、编码区域预测以及蛋白质结构预测等。
第三步：进行基因定位和成组分析基因定位和成组分析是基因组学研究中关键的步骤之一，也是提取基因组序列信息的重要途径。
在进行基因定位时，需要将已知的基因位置与新文库DNA序列进行比对，从而确定基因组的染色体位置。
而成组分析则涉及到多个实验样本的比对，通过比较样本中的相同和不同位点来确定在哪些位点，样本之间会出现基因变异，进而发现关键的基因型、表达情况和功能等信息。
第四步：功能注释在基因定位和成组分析的基础上，需要进行基因的功能注释。
通过对已知功能的相关信息、已知蛋白质序列的比对分析、DNA/RNA甲基化及其他表观遗传学方法的征状等，确定基因的功能和调控方式。
同时，在确认一个新基因或一个新基因家族时，也需要注释其可能的途径和功能领域，从而确定其在细胞和生物体中的作用和意义。
第五步：构建基因网络和通路构建基因网络和通路也是基因组学研究中的重要一步。
基因组学数据分析中表观遗传修饰的使用方法
基因组学数据分析中表观遗传修饰的使用方法表观遗传修饰是指通过对基因组中的DNA修饰来调节基因的表达水平而不改变DNA的序列。
在基因组学研究中，表观遗传修饰的分析方法成为了揭示细胞命运决定和疾病发生发展机制的关键。
本文将介绍基因组学数据分析中表观遗传修饰的使用方法，包括常见分析技术、数据处理流程和常见软件工具。
1. 表观遗传修饰的常见分析技术表观遗传修饰的分析技术多种多样，其中最常用的包括DNA 甲基化分析、组蛋白修饰分析和非编码RNA分析。
DNA甲基化分析是最早也是最常见的表观遗传修饰分析技术，通过测量DNA 上的甲基化位点来探究基因调控过程中的表观遗传变化。
组蛋白修饰分析则是通过测量染色质上的不同化学修饰来研究基因表达和染色质状态之间的关系。
非编码RNA分析则主要关注非编码RNA的表达模式和功能，如长链非编码RNA（lncRNA）和微小RNA（miRNA）的作用机制等。
2. 基因组学数据分析中表观遗传修饰的数据处理流程基因组学数据分析中表观遗传修饰的数据处理流程一般分为数据预处理、差异分析和富集分析三个主要步骤。
（1）数据预处理：数据预处理是指对原始数据进行质量控制和过滤，以确保后续分析的准确性和可靠性。
在DNA甲基化测序数据处理中，需要对测序 reads 进行质量控制、去除低质量 reads 和接头序列，并利用软件工具将唯一比对的 reads 保存为 BAM 或者 BED 文件。
组蛋白修饰和非编码RNA测序数据的预处理过程类似，也需要进行质量控制和去除低质量 reads。
（2）差异分析：差异分析是表观遗传修饰研究的关键步骤，通过比较不同样本间表观遗传修饰的水平来筛选差异修饰位点或差异表达基因。
在DNA甲基化测序数据的差异分析中，可以利用统计方法如Fisher精确检验、Student's t 检验或Wilcoxon秩和检验来计算不同组间的甲基化位点的显著差异，统计显著的结果可以进行多重检验校正，如Benjamini-Hochberg 校正。
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进行表观基因组学实验的三个步骤2008年早期，美国国家卫生研究院NIH宣布了一项涉及1.9亿元，时间长达5年的表观遗传学项目，这一项目作为NIH“路线图计划”（RoadMap Initiative）的组成部分，总体目标包括几个方面，比如绘制正常人类细胞和组织表观遗传系列参考图谱，研发新型研究工具等。
今天这些努力开始初见成效，NIH共同基金与一些私人研究机构已经资助了68项表观遗传学项目，获得了52份表观遗传图谱（不同细胞类型DNA甲基化和组蛋白修饰图谱），在去年9月，相关研究人员发表了30篇论文，介绍了这些研究成果，也解析了相关的转录因子结合位点，染色质高级结构，转录区域，以及将近150个细胞系中的更多人类基因组以外的信息。
而且更重要的是，通过这些研究，我们获得了大量新型表观遗传学和表观基因组学的分析技术，令我们更清楚的了解了基因组水平上细胞内发生的事件。
正如NIH共同基金办公室主任James Anderson 所说的那样，这些才是花费上百万美元的真正收获。
由此Science杂志特以“Epigenomics: The New Technologies of Chromatin Analysis”为题，总结概况了这些技术，文章分为甲基化分析，组蛋白分析，以及分离分选技术。
紧抓“甲基化”获得表观遗传学项目Epigenomics Program资助的一位研究人员，是来自加州大学圣地亚哥分校路德维希癌症研究所的华人科学家任兵（Bing Ren，音译），作为这一项目四大关键表观遗传学图谱研究中心之一的研究院首席研究员PI，任兵的研究方向为胚胎干细胞表观遗传学。
自2008年以来，圣地亚哥表观遗传学中心已经资助了1570万美元，用于绘制人类胚胎干细胞和四种干细胞分化细胞类型的DNA甲基化图谱，以及20个组蛋白修饰的图谱。
任兵表示，表观遗传学项目的重要性“与人类基因组测序技术的重要性相当”，“有了人类基因组图谱，就有了了解人类发育的蓝图，但是如果没有一个详细的表观遗传学解析图谱，我们就无法解读这个蓝图。
”圣地亚哥表观遗传学中心主要是通过两项技术来实现其研究目的的，分别是染色质免疫沉淀-测序技术（ChIP-Seq），以及MethylC-Seq，前者采用了新一代DNA测序技术，分析基因组中特异性组蛋白修饰位点，后者则是一种检测5-甲基胞嘧啶（5-methylcytosine，5-mC）修饰位点的全基因组方法。
从根本上说，MethylC-Seq技术实际上就是Bisulfite Sequencing (BS-Seq)方法的优化版本，它所解决的问题在于：标准DNA测序方法无法将5mC和胞嘧啶区分开来，而当用亚硫酸氢钠处理DNA的时候，由于这种化合物能将未修饰过的胞嘧啶变成尿嘧啶，DNA 测序仪上显示为胸腺嘧啶（T），因此比较处理后和未处理的样品，就能找到被甲基化修饰的碱基了。
早在十年前，就有研究人员利用重亚硫酸氢盐转化方法分析过甲基化，2008年Salk研究院的Joseph Ecker研究组在Illumina的Genome Analyzer上更新了这种技术，这就是MethylC-Seq方法。
然而去年，两个研究组：洛克菲勒大学的Nathaniel Heintz，以及哈佛大学的Anjana Rao，分别独立发现了哺乳动物中一种之前未知的甲基化形式：5-羟甲基胞嘧啶（5-hydroxymethylcytosine，5-hmC）。
事实证明，重亚硫酸氢盐测序方法无法区分5-mC和5-hmC，这也就是说至少一些已报道位点可能是两者中的一种。
为此，NEB推出了一种分析试剂盒，EpiMark，这是市场上第一个定量5-hmC的PCR型分析，且操作简便，只需三步。
它利用T4 β-葡萄糖基转移酶（T4-BGT）在5-hmC的羟基上添加葡萄糖，从而区分5-mC和5-hmC。
当5-hmC出现在CCGG的背景下，这种修饰将一个可切割的MspI位点转化成不可切割的。
而且在2012年，研究人员也最终发现了解决这个难题的方法，首先来自英国的一组研究人员发明一种称为氧化重亚硫酸盐测序（oxBS-Seq）的方法，这种方法利用高钌酸钾将5-hmC氧化为5-fC。
在用重亚硫酸盐处理后，5-fC（就像胞嘧啶）测序读取为T。
同理，将标准重亚硫酸盐处理的DNA序列与oxBS-Seq DNA序列相比对就能够区分5-mC与5-hmC。
第二种方法则是通过任兵，芝加哥大学何川，以及埃默里大学的金鹏（音译）三位科学家合作完成，这种TAB-Seq（Tet-assisted bisulfite sequencing，Tet辅助重亚硫酸盐测序法）利用广泛认可的新一代DNA测序方法实现了对哺乳动物基因组所有5-hmC的精确定位。
TAB-Seq利用TET蛋白的活性将5-mC氧化为5-caC。
在用亚硫酸氢钠处理时，5-caC就像未修饰的胞嘧啶一样被转化为尿嘧啶。
该方法先用beta-葡萄糖基转移酶将5-hmC糖基化保护起来。
随后用TET 处理DNA，使其他甲基化胞嘧啶转变为5-caC。
最后再用重亚硫酸盐处理DNA。
在测序过程中，所有胞嘧啶和5-甲基胞嘧啶都被读为T，而5-hmC仍然为C。
将这一数据与标准重亚硫酸盐测序生成的数据相比，就能使研究人员确定哪个碱基包含何种修饰。
组蛋白分析美国NIH表观遗传基因组学项目的另外一项资助给了北卡罗莱纳州大学医学院的Brian Strahl副教授，通过与其同事陈冼（Xian Chen，音译）的合作，Strahl发现了新型表观遗传标记。
“我们希望解决的问题之一，就是了解是否还有一些未被发现的组蛋白修饰新位点，”Strahl解释道，“这很重要，因为要真正理解表观基因组学，甚至表观遗传学，必须首先要了解组蛋白所有的修饰是如何开始的。
”换句话说，在不知道哪里出现了修饰的情况下，是无法绘制这些修饰的，这有两种情况：新位点的已知修饰，和新修饰类型。
为了找到这两种类型，许多研究人员采用了质谱的方法。
比如，Strahl等人就利用了Bruker Daltonics公司的傅里叶变换离子回旋共振（FT-ICR）质谱仪，完成了top-down蛋白质组学分析，在酿酒酵母中发现了组蛋白H2B赖氨酸37出现了一个之前未被发现的修饰。
“我们发现了这个特殊的赖氨酸”，Strahl说，“但是不幸的是，我们无法将其与任何特殊生物学现象联系在一起，这只是一个新修饰而已”。
当然这并不是说这个修改不重要，“细胞花费了这么多ATP，在这个残基上加入了这样一个特定修饰，那肯定是有它的理由的”。
此外这项研究还显示有一种被称为UHRF1的蛋白参与了表观遗传学标签的维持。
UHRF1是一种重要的表观遗传学调控因子，在确保DNA甲基化正确复制、调控异染色质功能和基因表达中发挥着重要的作用。
在另外一项研究中，科学家们还发现了一些全新的修饰：来自芝加哥大学的赵英明教授利用高通量质谱分析方法，在组蛋白上发现了几种新型翻译后修饰，包括2007年发现的赖氨酸丙酰化和丁酰化butyrylation，以及2011年发现的crotonylation，还有2012年发现的赖氨酸琥珀酰化succinylation和malonylation。
目前赵英明研究员也在中国科学院上海药物所任职，是目前世界上发现蛋白质新修饰最多的实验室。
赵英明研究组针对赖氨酸巴豆酰化crotonylation修饰的研究，实际上可以作为研究人员要分析计算机到底告诉了我们什么信息的一个范例，因为赵等在这项研究中所进行的认真分析使其获得了一项重要的发现，也发表了一篇Cell文章。
当时，赵英明研究组已经发现了赖氨酸的butyrylation修饰，为了能绘制出这些修饰位点，研究人员利用先进的Thermo Scientific的LTQ Orbitrap Velos系统，进行了深入研究。
通常这种类型的研究，研究人员主要是依赖于计算机来筛选数据，并分析可能出现修饰的离子质量。
这要是通过手工来完成，显然太费时费力了。
但是由于计算机也会出现错误，因此这一研究组进行了两次检查。
当他们检查到频谱分配的时候，发现了一些数据不能完全匹配，他们并没有放过这个细节，由此发现了一种新修饰：巴豆酰化。
之后研究组成员利用一种自制的“pan-crotonyl”抗体，通过ChIP-seq追踪了基因组中这一标记的分布，发现了其与转录起始位点，增强子，激活基因有关，而且“也在减数分裂后雄性生殖细胞的基因表达重编程中扮演了重要角色”，他说。
蛋白分析方法当然组蛋白修饰也是一种修饰，这就像基因组的路牌，而这种路牌标志是需要依附其它成分存在的。
要添加和删除这些标志，首先要有蛋白，因此科学家们也需要了解这些蛋白的功能。
为了达到这个目的，来自洛克菲勒大学染色质生物学和表观遗传学实验室负责人C. David Allis带领其研究组进行了深入研究，他们通过筛选蛋白提取物，寻找能识别，添加或删除某个修饰的激活因素。
Allis说，其关键在于：“分馏，分馏，分馏。
”以此为指导，Alis 说，其研究组找到了他们认为可以在组蛋白上添加巴豆酸的一个酶家族。
目前研究结果尚未公布，因此Alis没有透露太多信息，但他表示，“这一家族通过功能进行分类，其特征与目前已认可的乙酰赖氨酸有所不同，这令人十分兴奋。
”另外来自斯坦福大学的生物学副教授Gozani也获得了表观基因项目的资助，他采用了另外一种方法解析修饰过的组蛋白肽段，纯化候选蛋白。
Gozani利用芯片进行分析，目前已包含了约100种肽段，近期他与纪念斯隆-凯特琳癌症中心的Dinshaw Patel研究组合作，发现了与DNA复制有关的一种蛋白——ORC1，这种蛋白能特异性与组蛋白H4上的二甲基赖氨酸-20结合。
现近已有许多表观基因组学研究方法能应用于这种蛋白的研究，但是这并不是说，这一领域已取得了技术上的成熟，来自宾夕法尼亚大学医学院表观遗传学项目组的Kenneth Zaret表示，类似ChIP-seq 之类的“基本技术”，在对一些常见细胞系进行研究的时候效果最好，这些细胞系能提供出几十万甚至上百万的细胞用于研究，但当样品数量有限的时候，比如干细胞发育或胚胎发育过程中，这些技术就难以获得好的结果。
因此Zaret认为目前所需的是，能将表观基因组技术用于少量细胞群研究的方法。
Zaret和康奈尔大学的一些研究人员，就开发出了这样的一种技术——SCAN (single chromatin analysis at the nanoscale) ，这是一种纳米流体技术，能同时检测1-10个核小体中的修饰基团变化，可以用于研究像是包含H3K27三甲基和单甲基DNA的某个核小体。
首先利用荧光激活细胞分选系统，分离细胞群，然后通过优化后的ChIP方法进行分析，在一项针对上千个小鼠干细胞祖细胞的九个转录沉默基因的研究中，Zaret等人发现了一种独特的“预模式（prepatterns w w.c e l s e r v i c e.c n）”，能通过不同的方式定位不同的基因集。