染色質(zhì)開放程度，反映了染色質(zhì)的轉(zhuǎn)錄活性狀態(tài)，是研究基因表達(dá)調(diào)控的重要方向，在表觀遺傳圖譜繪制、細(xì)胞分化和發(fā)育及各類疾病的發(fā)生發(fā)展研究中具有重要的作用。

單細(xì)胞 ATAC-seq（Aaasay for transposase Accessible Chromatin with high throughput sequencing at the single cell level）是指在單細(xì)胞水平上檢測開放染色質(zhì)的方法。其原理為基于 Tn5 轉(zhuǎn)座酶對片段化 DNA 和整合入活化的調(diào)控區(qū)域的高敏感性。目前，單細(xì)胞 ATAC-seq 技術(shù)可應(yīng)用于腫瘤異質(zhì)性、免疫微環(huán)境、神經(jīng)科學(xué)、胚胎發(fā)育、細(xì)胞分化等領(lǐng)域的研究。

單細(xì)胞 ATAC-seq 檢測平臺

單細(xì)胞 ATAC-seq 流程

樣本要求

類型：細(xì)胞系，原代細(xì)胞，凍存細(xì)胞，新鮮組織等

來源：血液提取、磁珠富集、流式富集、組織解離等

樣本量：細(xì)胞 >1x105  細(xì)胞 / 樣本

細(xì)胞活率：大于 80%，越高越好

數(shù)據(jù)量：25M reads pair/sample

數(shù)據(jù)分析

包括數(shù)據(jù)預(yù)處理，基礎(chǔ)分析和高級分析，部分分析結(jié)果展示如下：

 
案例解析
題目：人類免疫細(xì)胞發(fā)展以及瘤內(nèi) T 細(xì)胞衰竭大規(guī)模平行單細(xì)胞染色質(zhì)景觀分析

要理解復(fù)雜的組織，就需要對基因調(diào)控的單細(xì)胞結(jié)構(gòu)進(jìn)行高精度和大規(guī)模的解構(gòu)。在這里，研究人員使用單細(xì)胞 ATAC 測序（single cell ATAC-seq) 來評估一個(gè)大規(guī)模并行的基于液滴的方法在單細(xì)胞中映射轉(zhuǎn)座酶可達(dá)染色質(zhì)的性能。作者應(yīng)用 single cell ATAC-seq 獲得了 20 多萬個(gè)人類血液和基底細(xì)胞癌單細(xì)胞的染色質(zhì)譜。在血液中，single cell ATAC-seq 的應(yīng)用使細(xì)胞類型特異性順式和反式調(diào)控元件的無標(biāo)記識別、疾病相關(guān)增強(qiáng)子活性的映射和細(xì)胞分化軌跡的重建成為可能。在基底細(xì)胞癌中，single cell ATAC-seq 的應(yīng)用揭示了腫瘤微環(huán)境中惡性細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞和免疫細(xì)胞的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。對程序性細(xì)胞死亡前后的一系列腫瘤活檢的 single cell ATAC-seq 譜進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)治療反應(yīng)性 T 細(xì)胞亞群的染色質(zhì)調(diào)節(jié)因子，并揭示了控制腫瘤內(nèi) CD8+ T 細(xì)胞衰竭和 CD4+ T 濾泡輔助細(xì)胞發(fā)育的共同調(diào)控程序。作者預(yù)期 single cell ATAC-seq 將使基因調(diào)控因子在不同生物系統(tǒng)間的無偏好發(fā)現(xiàn)成為可能。

原文出處：Satpathy A T, Granja J M, Yost K E, et al. Massively parallel single-cell chromatin landscapes of human immune cell development and intratumoral T cell exhaustion[J]. BioRxiv, 2019: 610550.

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