ATAC-seq（Assay for Transposase Accessible Chromatin with high-throughput sequencing，，，染色质易开放区域测序）是2013年由美国Stanford大学的William Greenleaf教授研发了一种全新的要领，，，使用DNA转座酶连系高通量测序手艺，，，来研究染色体的可进入性 。。 。 。。ATAC-seq的原理是，，，染色质易开放区域测序）使用Tn5转座酶切割染色质的开放区域，，，并加上测序引物举行高通量测序，，，通过生物信息剖析判断转录因子连系位点和核小体区域位置，，，从而为研究基因调控、DNA 印记等提供有用的要领 。。 。 。。通过研究特定状态下开放染色质，，，可以在DNA水平研究基因转录调控 。。 。 。。
古板的寻找全基因组规模内开放的染色质区域接纳的方法包括ATAC-seq、MNase-seq和DNase-seq，，，FAIRE-seq、chip-seq等 。。 。 。。10x Genomics Chromium Single Cell ATAC Solution（10X scATAC-seq）是10 X Genomics新推出单细胞表观基因组学水平上展现染色质可靠近性的研究战略 。。 。 。。通过单细胞染色质可靠近性图谱构建，，，不但能清晰相识染色质结构，，，还可以绘制高区分率转录因子调控网络，，，为深入相识疾病的诊断和治疗铺平蹊径 。。 。 。。
手艺优势
可检测单细胞转录调控区域中的开放染色质
每个通道可容纳500-10000个细胞核
细胞核捕获率高达65%
运用10x官方软件和工具，，，可对单细胞基因调控网络举行细腻化剖析
代表性文章
Buenrostro J D , Corces M R , Lareau C A . Integrated Single-Cell Analysis Maps the Continuous Regulatory Landscape of Human Hematopoietic Differentiation.[J]. Cell, 2018.
案例展示
联合差别单细胞剖析手艺绘制人类造血系统分解的一连调理谱
研究配景
造血分解 是从造血干细胞分解为具有差别功效的细胞历程，，，在成人中主要爆发在骨髓，，，最终爆发淋巴系细胞（B,T,NK cell）,髓系-粒系（monocyte, granulocyte），，，红系（Ery,mega）等细胞类型，，，是研究干细胞分解、肿瘤免疫、血液疾病等的优异模子 。。 。 。。造血分解历程是一个重大、多阶段的，，，受多种因子调控的历程，，，单细胞表观基因组剖析有助于剖析造血干细胞转录和细胞运气异质性的顺式和反式调理机制 。。 。 。。
研究思绪
首先使用scATAC-seq数据从chromatin accessibility入手，，，剖析造血分解历程染色质开放状态图谱的异质性；；；； ； ；用ChromVAR R包展望TF的运动；；；； ； ；接纳多种聚类要领，，，如通过TF Z scores使用Hierarchical clustering 和t-SNE聚类，，，并接纳了reference guided approach，，，基于bulk sample和算法对单细胞数据举行降维聚类剖析；；；； ； ；整合scRNA-seq 和scATAC-seq数据剖析TF与chromatin accessibility，，，以及顺式调控元件和相近基因的表达的相互关系 。。 。 。。
研究效果
研究职员通过单细胞ATAC-Seq的研究战略，，，剖析了10类已界说的人类造血系统分解细胞类型中染色质可靠近性的数据，，，构制作血细胞分解中染色质可靠近性状态的转变轨迹；；；； ； ；并整合单细胞转录组数据，，，构建了转录因子动态调控轨迹 。。 。 。。
从单细胞RNA-seq和ATAC-seq的整合剖析提供了对人类造血功效的调理特征和动态的看法，，，在实验或盘算上整合多种单细胞数据类型的进一步刷新将为发育或疾病细胞运气决议提供单细胞水平上的视角 。。 。 。。期望未来的事情连系单细胞表观基因组学、转录组学、卵白质组学和谱系丈量可以展现对启动调理多种细胞运气转换的调理因子的分子机制和时间顺序的主要看法 。。 。 。。
参考文献
Buenrostro J D , Corces M R , Lareau C A . Integrated Single-Cell Analysis Maps the Continuous Regulatory Landscape of Human Hematopoietic Differentiation.[J]. Cell, 2018.
效果展示
1. 细胞聚类
Cell Ranger ATAC 使用每个细胞的peaks 信息，，，运行cluster mode 对这些细胞举行分群 。。 。 。。经tSNE 降维算法，，，获得细胞聚类的二维效果 。。 。 。。
2. 数据可视化
10X genomics公司提供的专门的剖析效果审查软件-Loupe Cell Browser，，，该软件是一个图形界面的软件，，，操作很是的利便 。。 。 。？？梢杂糜谝韵掠τ茫1.确定细胞类型: 使用可及性模式发明能够区分差别细胞类型和功效组别的启动子和转录因子motif；；；； ； ；2.剖析可及性差别: 使用ATAC Peak Viewer 定位具有假定调理功效的差别可会见基因组区域的位置；；；； ； ；3.发明显著性特征: 建设自界说聚类并使用差别可及性剖析工具精准识别数据中的细胞组别；；；； ； ；4.共享数据效果: 生涯感兴趣的信息，，，导出数据表，，，并获取单细胞ATAC数据的屏幕截图 。。 。 。。
