2021-03-29
前面几期给大家介绍了单细胞转录组测序以及空间转录组，单细胞产品的家族可不仅仅只有这两位成员哦，今天要引荐给大家的是我们的单细胞 ATAC-seq（Assay for Transposase Accessible Chromatin Using Sequencing）。
什么是单细胞 ATAC-seq？ 单细胞 ATAC-seq 就是在单细胞水平进行染色质可及性研究的手段，通过转座酶 Tn5将细胞核内的DNA进行切割并插入测序接头，同时也可将自身结合的一段序列随机插入到基因组中，最终通过测序数据来推断染色质可及性。 为什么要研究开放染色质？ 我们以人的基因组为例，每个组蛋白八聚体上缠绕有146个碱基对的DNA。连接核小体与核小体之间的DNA序列称为连接序列（Linker DNA）。活细胞中染色质的结构总是处在动态变化中，在不同类型的细胞中，或在不同的生理条件和外界刺激下，细胞核中染色质呈现不同的结构和状态。如果核小体紧凑Linker DNA较短，则是封闭染色质，如果核小体松散Linker DNA裸露，则是开放染色质。这些结构和动态变化就是染色质可及性的变化，也叫做开放染色质区域的变化。 转录因子可以识别DNA上的motif从而结合在DNA上，而Motif想要被识别，一定得在开放染色质区域上。开放染色质可以与转录因子（TFs），CCCTC-结合因子，启动子，转录阻抑物等基因组调控元件结合，从而反映染色质转录活跃程度。开放染色质的研究结合DNA修饰信息（比如甲基化等），揭示在特定条件下大量的基因表达调控信息，可以从转录上游位置理解转录调控网络。 单细胞ATAC-seq有哪些应用？ 1、探索由表观遗传变化引起的细胞异质性； 2、更好地了解基因表达上游的基因调控网络； 3、定义细胞类型和状态从而用于谱系和发育追踪； 4、加速生物标志物的开发。 ●代表性文章● 题目：A Single-Cell Atlas of In Vivo Mammalian Chromatin Accessibility 期刊：Cell 年份：2018 影响因子：36.22 文章对13个成年小鼠组织的约100000个单细胞进行ATAC测序分析，鉴定出85种不同的染色体可接近性模式及近400000个差异可接近性元件，为哺乳动物细胞亚群基因调控相关的深入研究提供了依据。 图一 取样和实验流程图 图二 细胞差异性Peak的聚类分析 图三 造血过程中染色质可接近性动态变化 图四 TF motif分析
