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ATAC-Seq
华大基因依托DNBSEQ平台强大的测序实力，推出性价比超高的表观组学研究利器ATAC-Seq（Assay for
Transposase-Accessible Chromatin using Sequencing）。该技术通过改造后活性极高的转座酶介导，对染色质结构开放区域进行捕获测序，仅需少量细胞便可获得实时全基因组活性调控序列信息，广泛应用于转录因子结合分析、核小体定位、活性调控元件分布等研究，在表观遗传机制研究领域有广阔的应用前景。
图1 ATAC-Seq示意图
技术优势
快速 实验流程精简，交付周期更短
微量 所需细胞量少（低至数百个细胞），适用于临床样本
准确 技术重复性好，与同类技术及同类测序平台一致性高
全面 获得信息量大（全基因组调控活性图谱、全转录因子结合图谱）
超值 依托华大基因DNBSEQ平台强大的测序实力，超高性价比
哺乳动物胚胎细胞染色质结构开放图谱研究[1]
案例描述: 目前表观基因组技术的一些限制条件，如实验复杂性等，妨碍了染色质可接近性研究在许多实验和临床开发中的应用。很难对少量细胞（如胚胎细胞）染色质状态进行研究，ATAC-seq的技术（转座酶介导的染色质开放性测序），是一种快速和灵敏的表观基因组学研究方法，只需要少量细胞即可捕全基因组活性调控序列。来自清华大学生命科学学院、北京大学等机构研究人员，使用ATAC-Seq和RNA-Seq等技术，检测了早期胚胎发育过程中各时期染色质结构开放区域的动态变化，发现不同时期的细胞开放区域的动态变化情况，并得到胚胎发育时期关键转录因子。
影响因子：40.137
样本选取：小鼠早期胚胎各时期，2个重复
研究成果：
1)得到早期胚胎各时期细胞染色质开放序列信息；
图1 小鼠着床前胚胎细胞染色质开放性可视图
2）找到各时期调控元件分析及转录因子，结合RNA-Seq数据找到关键调控因子。
图2 各时期关键调控元件及转录因子预测结果
参考文献：
[1]Wu J, Huang B, et al.The landscape of accessible chromatin in mammalian preimplantation embryos. Nature. 2016 Jun.L
[2]Thurman R E, Rynes E, Humbert R, et al. The accessible chromatin landscape of the human genome. Nature.2012 Sep.
[3] Greenleaf WJ, et al.Transposition of native chromatin for fast and sensitive epigenomic profiling of open chromatin, DNDNA-binding proteins and nucleosome position . Nat Methods.2013 Dec.
[4] Buenrostro J D, Wu B, Litzenburger U M, et al. Single-cell chromatin accessibility reveals principles of regulatory variation. Nature.2015 July.
[5] Sen DR, Kaminski J, et al. The epigenetic landscape of T cell exhaustion. Science. 2016 Dec.
[6] Qu K, Zaba L C, Satpathy A T, et al. Chromatin Accessibility Landscape of Cutaneous T Cell Lymphoma and Dynamic Response to HDAC Inhibitors. Cancer Cell. 2017 July.
[7] Corces M R, Trevino A E, Hamilton E G, et al. An improved ATAC-seq protocol reduces background and enables interrogation of frozen tissues. Nature Methods. 2017 Aug.
1、全基因组调控活性图谱分析
染色质结构的改变对细胞的命运会产生极大的影响，染色质结构开放程度影响蛋白结合程度，开放程度也直接反映了染色质转录活性，因此，对特定时间空间下染色质开放区域进行捕获，获得全基因组调控活性区域信息，对基因表达调控网络研究具有重要意义。
通过 ATAC-Seq数据分析，可以获得高置信度的染色体结构开放区域。结合reads分布和 Peak检测结果，绘制出每个样品在整个基因组水平上的调控活性图谱。
图1 全基因组调控活性图谱
2、核小体定位预测
由DNA和组蛋白形成的核小体是构成真核细胞染色质的基本结构单位，每个核小体由146bp的DNA缠绕组蛋白八聚体约1.65圈形成，核小体与核小体之间通过20-50bp的连接DNA相连，DNA与组蛋白的结合并不是固定不变的，没有核小体结合的DNA区域易于各种调节蛋白的接近和结合。在基因组上核小体位置的精确确定称为核小体定位，它的定位变化总是伴随着基因从抑制到转录状态的转变，核小体定位在转录调控、DNA复制和修复等多种细胞过程中有重要研究价值，也是目前表观遗传学研究的热点。结合核小体结构特征和ATAC-Seq插入片段分布进行分析，将插入片段105bp以内的片段判定为NFR区域（核小体缺失区域），将105-250bp插入片段判定为核小体分布区域，进而对核小体进行精准定位。
图2 核小体结构结构 图3 核小体定位预测模型
样品要求
• 样品类型：细胞系样品
• 样本起始量：建库起始量500-50000个，为保证实验成功率，建议所送细胞量大于1×106。
推荐数据
• 推荐数据量：≥50M clean reads
• 测序策略：DNBSEQ平台 PE50
Q1：ATAC-Seq与其他染色质可接近性测序有什么区别？
ATAC-Seq对样本起始量需求更少（500-50000），获取的信息更多，不但可做全基因组活性图谱，还可以做核小体定位和转录因子结合分析。
Q2：客户送样前有哪些需要注意？
ATAC-Seq对细胞活性要求较高，送样前最好检测下细胞活性，尽量送活性（大于70%）较高的新鲜细胞，组织样本需先处理成细胞悬液, 组织样本也可承接，但需要提前评估。
Q3：如果样本细胞数量达不到送样要求，是不是一定不能做？
不是，ATAC-Seq建库一般细胞起始数量范围为：500-50000个细胞，具体起始量与细胞活性及细胞类型相关，甚至可做到单细胞水平，所以即使客户样本的细胞数量达不到送样要求，并不代表一定不能建库，只是相对来说，细胞数量足够的样本，成功率更高。
Q4：除了PE50测序策略，是否可以做其他测序策略？
可以，但根据文库特征，大部分插入片段分布在100bp左右，PE50为最佳测序策略，如客户选择其他测序策略，影响到测序质量或信息分析结果，后果由客户自己承担。
