ATAC-seq簡介
ATAC-seq（Assay for Transposase-Accessible Chromatin with highthroughput sequencing）是一種用于探究染色質(zhì)開放區(qū)域的技術(shù)，該技術(shù)利用Tn5轉(zhuǎn)座酶獲得開放的染色質(zhì)區(qū)段（open chromatin），通過高通量測序及生物信息學(xué)分析來挖掘相關(guān)基因及調(diào)控信息，以此探究生物學(xué)相關(guān)問題。ATAC-seq由Buenrostro于2013年首次提出[1]，作為MNase-seq，F(xiàn)AIRE-seq和DNAse-seq的替代或補(bǔ)充方法。
ATAC-seq與MNase-seq、DNase-seq和FAIRE-seq比較而言，MNase-seq、DNase-seq即耗時(shí)費(fèi)力與重復(fù)性差，雖然FAIRE-seq 不依賴酶，但其檢測背景較高，測序信噪比低，甲醛交聯(lián)時(shí)間不好把握等缺陷，大大限制其使用范圍，ATAC-seq樣本用量大幅減少，為研究珍稀及獲取困難的樣品提供可能。
ATAC-seq原理
ATAC seq技術(shù)就是利用了改造后的
Tn5轉(zhuǎn)座酶，并將轉(zhuǎn)座DNA設(shè)計(jì)為接頭序列，這樣便可以通過
“剪”和
“貼”的方式，直接將測序接頭引入到開放的染色質(zhì)中，進(jìn)行捕獲測序。
ATAC-seq服務(wù)流程
1、細(xì)胞懸液制備
2、細(xì)胞核純化
3、Tn5酶切反應(yīng)
4、文庫構(gòu)建
5、高通量測序
6、生信分析ATAC-seq應(yīng)用
結(jié)合ATAC-seq優(yōu)勢以及研究熱潮ATAC-seq有以下用途；當(dāng)然進(jìn)一步的開發(fā)也可能在不久的將來讓其使用更加廣泛。
1. 非生物逆境，病蟲害，營養(yǎng)，激素等處理前后及動物疾病，轉(zhuǎn)錄活性差異。
2. 不同組織，器官轉(zhuǎn)錄活性差異，找到組織特異基因和啟動子。
3. 利用ATAC-seq技術(shù)來研究A、B、D三個(gè)亞基因組的轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點(diǎn)的差異，從而研究同源基因的表達(dá)調(diào)控差異。而六倍體與二倍體、四倍體等位基因間調(diào)控位點(diǎn)的比較。
4. 通過ATAC-seq定義的open chromatin區(qū)域 ，再結(jié)合motif 分析，識別哪種轉(zhuǎn)錄因子參與了基因表達(dá)調(diào)控（對于抗體質(zhì)量不好的TF，尤其有效）
5. 而將ATAC-seq和RNA-seq進(jìn)行整合研究，將會獲得對生物體（動物或植物）中的轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制；宏觀分析細(xì)胞在該特定時(shí)空下整個(gè)基因組的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
ATAC-seq送樣要求
| 樣品類型 | 樣品量 | 要求 | 樣品處理 | 運(yùn)輸方式 |
| 細(xì)胞系 | ＞5×104個(gè) | 細(xì)胞是完整的且為均勻的單細(xì)胞懸液； | 取樣后直接速凍 | 干冰寄送（3d內(nèi)） |
| 動物組織 | ≥1g | 組織新鮮無降解 |
| 植物組織 | ≥1g | 盡量選取新鮮幼嫩 |
| 真核微生物 | 需和老師協(xié)商 | 細(xì)胞核 |
ATAC-seq案例
研究人員選擇胚胎發(fā)育的2-cell、4-cell、8-cell以及Blastocyst等時(shí)期利用ATAC-seq、RNA-seq發(fā)現(xiàn)了哺乳動物早期發(fā)育過程中染色體動態(tài)變化的特征以及可能的調(diào)控元件和轉(zhuǎn)錄因子，還揭示了在這個(gè)過程中染色質(zhì)和轉(zhuǎn)錄調(diào)控元件不同于體細(xì)胞的特殊作用模式。
Wu, J., Huang, B., Chen, H., et al?(2016). The landscape of accessible chromatin in mammalian preimplantation embryos. Nature, 534(7609), 652-657. doi: 10.1038/nature18606
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武漢愛基百客ATAC-seq 產(chǎn)品手冊.pdf
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