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开放染色质定位检测(ATAC-seq


1、服务介绍

    真核生物的染色质通常情况下以核小体为单位进行致密的折叠,不表现出转录活性,同时部分开放的染色质区域作为特异性反式作用因子(如转录因子、酶等)和顺式作用元件(如增强子、绝缘子等)与基因组DNA相互作用的活跃区域。这种由染色质的开放程度定义的染色质可接近性(Chromatin Accessibility)对细胞的基因的表达,DNA的复制和修复等生命活动产生重要的影响,并且时刻受到细胞的严格调控。因此检测特定时空状态下细胞染色质的开放程度(从关闭状态到半开放,从半开放到完全开放),是探索染色质结构重塑(Chromatin Remodeling)对生物的生长发育、疾病的发生发展影响的重要研究方向。
    ATAC-seq(Assay for Transposase-Accessible Chromatin using sequencing)方法利用高灵敏度的转座酶(Transposase,Tn5)在寻找染色质上可接近位置的同时对染色质DNA进行片段化和接头连接,进而进行高通量测序。细胞需求量在50000个左右,更适合数量有限的临床和珍贵样本,实验操作上更方便快捷,是一种创新的单碱基分辨率的表观遗传学研究技术。目前该技术已被广泛应用于揭示染色质丰富的表观调控信息、不同状态下开放染色质的变化,以及多种疾病中开放染色质图谱的绘制等,同样适用于真核细胞重编程及单细胞染色质开放性的研究,在医学领域是重大疾病发病机制、药物作用机制、新药研发和生物标志物等研究的重要利器。

2、技术优势

●  低细胞量需求:细胞量需求少,适合数量有限的临床和珍贵样本。
●  高性价比:实验耗时短,实验安排灵活,仅需较少数据量获得全基因组范围内有效调控信息。
●  全基因组覆盖:全基因组范围单碱基水平对染色质开放区域进行筛选与鉴定。
●  高精确率:精确捕获开放染色质区域,获得调控序列信息,可同时对核小体信息进行研究。

3、技术参数


4、技术路线及分析流程
 


5、数据展示
 
 
ATAC-seq片段大小揭示核小体位置信息
 


转录起始位点为中心的上下游2kb区域信号分布
 

 
 
差异peak可视化信息


6、应用领域

开放性染色质图谱绘制
●  The chromatin accessibility landscape of primary human cancers, 2018, Science.(泛癌种开放性染色质图谱,结合TCGA多组学数据
●  An atlas of chromatin accessibility in the adult human brain, 2018, Genome Reserch.(脑细胞中开放性染色质图谱
●  Comprehensive epigenetic landscape of rheumatoid arthritis fibroblast-like synoviocytes, 2018, Nature Communications.(RA中表观多组学图谱
开放性染色质动态变化
●  ATAC-Seq analysis reveals a widespread decrease of chromatin accessibility in age-related macular degeneration, 2018, Nature Communications.(黄斑变性染色质开放性改变
●  Epigenetic and transcriptomic profiling of mammary gland development and tumor models disclose regulators of cell state plasticity, 2018, Cancer Cell.(乳房发育过程中表观及转录组变化
寻找转录因子及结合位点
●  Analysis of chromatin accessibility uncovers TEAD1 as a regulator of migration in human glioblastoma, 2018, Nature Communications.(恶性胶质瘤干细胞
●   Nfib promotes metastasis through a widespread increase in chromatin accessibility, 2016, Cell.(小细胞肺癌转移
动植物ATAC-seq
●  Chromatin accessibility dynamics across C. elegans development and ageing, 2018, eLife.(线虫发育和衰老过程中染色质开放性改变
●  Patterns of chromatin accessibility along the anterior-posterior axis in the early Drosophila embryo, 2018, PLoS Genetics.(果蝇胚胎早期染色质开放性研究
●  The landscape of accessible chromatin in mammalian preimplantation embryos, 2016, Nature.(哺乳动物植入前胚胎开放性染色质图谱
●  Chromatin accessibility changes between Arabidopsis stem cells and mesophyll cells illuminate cell type-specific transcription factor networks, 2018, Plant Journal.(拟南芥干细胞和叶肉细胞染色质可及性作用
●  Profiling of accessible chromatin regions across multiple plant species and cell types reveals common gene regulatory principles and new control modules, 2018, Plant Cell.(植物染色质可及性图谱揭示基因调控原则
●   Combining ATAC-seq with nuclei sorting for discovery of cis-regulatory regions in plant genomes, 2017, Nucleic Acids Research.(植物染色质可及性检测发现顺式调控区域
 




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