在生物科技研究委员会资助的巴布拉汉研究所和威康信托基金会桑格研究所单细胞基因组学中心的科学家们共同努力之下，发明了一种强有力的新型单细胞技术，可以帮助他们研究环境因素是如何影响人类的发展以及遗传自父母的某些特性。这项新技术能够应用于绘制单细胞中所有表观遗传标记基因的图谱，这将会有助于我们理解胚胎发育，促进临床广泛应用，例如癌症和不孕症的治疗。此外，它还将减少试验小鼠的使用量。

“表观遗传标记”是一种化学标记，标记的DNA使得细胞具有记忆功能。它们不改变DNA序列，但是会将单个细胞的经历记录在DNA上，从而使得细胞在衰亡后依旧保留整个记忆。进行标记是十分常规的，标记控制了基因的开和关，因此决定了细胞的成长。例如，构成皮肤的细胞与形成脑的细胞是由不同类别的基因组成的。然而，环境因素例如饮食，也能够选择表观遗传标记在DNA上的定位，从而长期影响生物的身体健康。

巴布拉汉研究所的Gavin Kelsey说：“从单个细胞中获得这些表观遗传标记的整个图谱是十分关键的，具备这种能力将有助于我们充分理解早期胚胎的发展、癌症的进行过程，并且促进干细胞治疗的发展进程。”

试验胚胎学研究一直以来都依赖于小鼠作为模式动物，这项新型单细胞技术让我们能够研究人类早期胚胎发育的表观遗传过程。

研究发表在Nature Methods上，这项新技术让我们能够分析整个基因组中的DNA的甲基化，而这是表观遗传标记的一个关键种类。这个方法中使用化学物质亚硫酸氢盐处理细胞DNA，处理过的DNA被放，然后在高通量测序仪器中读值，终显示出甲基化的位置以及受影响的基因。

这些分析结果可以显示出在个体细胞的早期发育阶段，表观遗传变化时如何发生的。以往的方法都是针对于多样的、混合的细胞，而每个细胞都有自己的独特发育方式，因此这种方法会掩盖个体细胞发育时的不同。同时，新方法显示出，不同个体细胞中的不同甲基化标记都会精确地定位到控制基因活动的位点。

Gavin Kelsey说：“我们的工作证明了一个原理，即的单细胞表观遗传分析能够帮助我们理解表观遗传变化是如何控制胚胎发育的。而这项应用远不止基础生物学研究，未来的临床治疗上，我们也可以利用这种方法来分析单个癌细胞从而调整治疗方案，或者通过分析表观遗传错误改进不孕症疗法，增强繁育技术。”

Wolf Reik教授说：“这项激动人心的新方法已经赋予了我们的洞察力，让我们了解了胚胎干细胞中究竟有多少表观遗传信息的变化，这有可能就是胚胎干细胞细胞具有分化成不同细胞种类这一强可塑性的基础。”