染色质转座酶可及性测序分析(ATAC-Seq)是确定全基因组范围内的染色质可及性的常用方法。ATAC-Seq可以对开放的染色质区域进行测序,并以此来帮助您了解染色质包装和其他因素如何影响基因的表达。
ATAC-Seq方法不需要事先了解调控元件,是一种功能强大的表观遗传学发现工具。该方法现已用于更好地了解复杂疾病、胚胎发育、T细胞激活和癌症中的染色质可及性、转录因子结合和基因调控。1,2ATAC-Seq可以在大量细胞或单个细胞上以高分辨率进行。
利用ATAC-Seq进行染色质可及性分析有助于深入了解基因组的调控环境。其常用应用包括:
此外,ATAC-Seq还可以与RNA测序等其他方法相结合,作为多组学方法来研究基因的表达。3后续的实验通常包括ChIP-Seq、Methyl-Seq或Hi-C-Seq,可以进一步表征表观遗传调控的形式。
您可以使用ATAC-Seq来研究复杂或稀有组织中的表观遗传变化,以及细胞群中的表观基因组谱图,这些内容以前在全基因组水平上是无法观察到的。
我们推荐使用以下ATAC-Seq实验方案:Buenrostro J, Wu B, Chang H, Greenleaf W. ATAC-seq: a method for assaying chromatin accessibility genome-wide.Curr Protoc Mol Biol.2015;109:21.29.1-21.29-9.请注意,TDE1酶和缓冲液试剂盒现在可单独从Illumina购得(货号为20034197和20034198)。实验方案中的所有其他步骤(包括酶和缓冲液的浓度)均保持不变。
查看实验方案单细胞ATAC-Seq方法将单细胞的分离和加标签,以及Tn5酶法片段化结合到了一起。Tn5转座酶会使用测序接头来标记开放的染色质区域。然后,标记好的DNA片段会继续进行纯化、扩增和测序。
深入了解单细胞测序根据研究目标的不同,ATAC-Seq所需的最低测序覆盖度也会有所差异。此处的表格提供了一些针对常见应用的建议。
对于ATAC-Seq,我们建议使用双端read。与单端测序相比,双端read提供:
研究目标 | 推荐的测序深度 |
---|---|
鉴别人类样本的开放染色质差异 | ≥ 50 M的双端read |
进行转录因子足迹分析来构建基因调控网络 | >200 M的双端read |
单细胞分析 | 每个细胞核/细胞25–50 K双端read |
由于各个实验的需求可能会有所不同,我们强烈建议您查阅科学文献来确定适合您项目的覆盖度。
In this webinar, you'll learn how to use ATAC-seq for genome-wide chromatin accessibility profiling and how it fits in with other chromatin accessibility profiling methods. William Greenleaf discusses the development of ATAC-seq, its use, and adaptation to single cells. Bing Ren and Sebastian Preissl discuss single-cell ATAC-seq using combinatorial indexing, and application to brain, hearts and other tissues.
View WebinarTransposition of native chromatin for fast and sensitive epigenomic profiling of open chromatin, DNA-binding proteins and nucleosome position.
Buenrostro JD, Giresi PG, Zaba LC, et al.
Nat Methods. 2013;10(12):1213-1218.
Epigenome-wide study uncovers large-scale changes in histone acetylation driven by tau pathology in aging and Alzheimer’s human brains.
Klein HU, McCabe C, Gjoneska E, et al.
Nat Neurosci. 2019;22(1):37-46.
Epigenetic control of innate and adaptive immune memory.
Lau CM, Adams NM, Geary CD, et al.
Nat Immunol. 2018;19(9):963-972.
Multiplex single-cell profiling of chromatin accessibility by combinatorial cellular indexing.
Cusanovich DA, Daza R, Ade A, et al.
Science. 2015;348(6237):910-914.
Single-cell chromatin accessibility reveals principles of regulatory variation.
Buenrostro JD, Wu B, Litzenburger UM, et al.
Nature. 2015;523(7561):486-490.
Droplet-based combinatorial indexing for massive-scale single-cell chromatin accessibility.
Lareau CA, Duarte FM, Chew JG, et al.
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参考文献