人類基因組只有不到2%編碼蛋白質(zhì)，因此解析非編碼DNA的功能是一個很大的挑戰(zhàn)。科學家們已經(jīng)通過分析DNA甲基化、染色質(zhì)修飾、核酸酶敏感性、轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合，在人類基因組中預測了數(shù)百萬個調(diào)控序列，但只有少數(shù)序列在天然條件下得到證實。

研究團隊為此開發(fā)了基于CRISPR/Cas9的高通量篩選策略，并由此發(fā)現(xiàn)了一類新型增強子。

研究人員用自己開發(fā)的CRISPR/Cas9方法，在人胚胎干細胞（hESC）中研究了1Mbp POU5F1位點的174個候選調(diào)控序列。他們鑒定了POU5F1轉(zhuǎn)錄所必需的兩個經(jīng)典調(diào)控元件，一個啟動子和一個近端增強子。

此外，研究人員還還意外發(fā)現(xiàn)了一類新型增強子。研究顯示，這種增強子以一種*的方式促進POU5F1轉(zhuǎn)錄。干擾增強子序列會導致暫時的POU5F1轉(zhuǎn)錄損失，但POU5F1轉(zhuǎn)錄能在幾輪細胞分裂之后*恢復。這項研究為人們展示了CRISPR高通量篩選在非編碼DNA功能研究中的實用性，還揭示了人類細胞中的基因調(diào)控新層面。

2014年的一篇文章展示了甲基化和去甲基化對增強子活性的調(diào)節(jié)。他和同事在小鼠胚胎干細胞中繪制了5mC和5hmC的單堿基高分辨率圖譜。5mC是哺乳動物基因組中zui常見的一種表觀遺傳學修飾，由DNA甲基轉(zhuǎn)移酶催化，廣泛參與了細胞對基因表達的調(diào)控。5hmC作為5mC的一個衍生品，是DNA去甲基化的一個中間產(chǎn)物。這項研究表明，甲基化和去甲基化決定了細胞分化過程中的轉(zhuǎn)錄組重編程。

2015年2月，兩個研究小組在雜志上發(fā)表了兩篇研究論文，詳細地分析了整個人類基因組的表達變異和調(diào)控，及其與染色體結(jié)構(gòu)的對應關(guān)系。研究人員描述了多種組織中染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、調(diào)控與基因表達的相互影響，對于深入了解正常生理和疾病機制有*的價值。

2015年6月，雜志上發(fā)表了一種新測序技術(shù)，MPE-seq。染色質(zhì)結(jié)構(gòu)對于DNA轉(zhuǎn)錄、復制和修復非常關(guān)鍵，決定著基因的表達和細胞的生理狀態(tài)。MPE-seq可以對染色質(zhì)結(jié)構(gòu)進行有效的全基因組分析。這種直觀的分析法將成為MNase-seq的重要補充，揭示在基因表達調(diào)控中具有重要意義的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)。