單細胞基因組旨在通過組學方法研究單個細胞。近年來隨著技術的發展，這一年輕的領域正在迅速成熟起來。單細胞基因組研究的前身可以追溯到用芯片檢測單細胞的基因表達。不過，新一代DNA測序才是單細胞基因組學的大功臣，這些技術的出現讓單細胞基因組研究zui終一飛沖天。
2012年7月，雜志發表了具有里程碑意義的單細胞測序方法——Smart-Seq。Smart-Seq能夠覆蓋整個轉錄組生成全長cDNA，就算是現在，能做到這一點的單細胞測序方案也。那幾年，許多研究者們都在埋頭改進各種單細胞測序技術的性和應用范圍，增加研究通量和減少實驗成本。
百花齊放的單細胞分析技術
如今，單細胞RNA-seq已經成為了成熟的日常操作，其他形式的單細胞分析開始百花齊放，包括DNA、蛋白質、染色質修飾等等。
單細胞DNA測序
單細胞全基因組DNA測序是一項富有挑戰性的工作，因為材料損失會導致序列丟失，測序錯誤很難與真正的突變區分開?；羧A德休斯醫學研究所的科學家們迎難而上，對人類大腦皮層神經元進行了單細胞測序，并根據發育過程中累積的體細胞突變重建了神經元譜系。他們的研究顯示，正常成年人的單個大腦神經元具有一千多個點突變，而且不同神經元的突變形式并不相同。大多數突變發生在大腦發育完成之后，是基因積極活動時產生的。
單細胞表觀遺傳學分析
通過單細胞分析來檢測表觀遺傳學狀態是單細胞研究的一大趨勢。DNase I超敏感位點（DHS）是對DNaseⅠ高度敏感的活性染色質區域。哺乳動物細胞的DHS定位，能夠提供轉錄調控元件和染色質狀態的重要信息，一直是科學家們的研究熱點。DNase測序（DNase-seq）是進行全基因組DHS分析的常用方法，不過DNase-seq需要數百萬細胞，大大限制了該技術的應用范圍。去年十一月開發了在單細胞中檢測全基因組DHS的超靈敏策略，并將其命名為單細胞DNase測序（scDNase-seq）。
表觀遺傳學修飾可以在不改變DNA序列的情況下調控基因的活性，對于人類發育、人類疾病和環境影響有深遠的意義。DNA甲基化是zui常見的一種表觀遺傳學修飾，廣泛參與了細胞對基因表達的控制，在細胞生長、細胞分化、細胞增殖和疾病狀態中起到了關鍵性的作用。2014年7月，雜志發布了單細胞重亞硫酸鹽測序（scBS-seq）技術。該技術可以對單個細胞的所有DNA甲基化進行全基因組分析，幫助人們進一步理解胚胎的發育機制，更好的進行癌癥和*孕*育的治療。
單細胞蛋白質分析
談到單細胞蛋白質分析，我們不能不提質譜流式細胞技術（mass cytometry）。這種技術是流式細胞技術與質譜分析技術相結合產生的結晶，利用質譜原理對單細胞進行多參數的檢測。它繼承了傳統流式細胞儀的高速分析的特點，又具有質譜檢測的高分辨能力，是流式細胞技術一個新的發展方向。質譜流式細胞技術能在單細胞水平上同時分析超過40種細胞參數，*的增強了流式細胞分析評估復雜細胞系統和過程的能力。
