ATAC-seq

ATAC-seq

  • Tn5转座酶
  • 基因表达调控
  • DNA片段化
  • 适配体连接

服务特色

ATAC-seq是一种基因组技术,通过转座酶标记可及的染色质区域并进行测序,用于研究基因表达调控和染色质可及性。

服务介绍

ATAC-seq(Assay for Transposase-Accessible Chromatin with high throughput sequencing)是美国Stanford大学的William Greenleaf教授在2013年所研发的一种实验方法,是一种利用高通量测序对转座酶易接近核染色质进行分析的方法。

通过高活性的 Tn5 转座酶将测序接头插入染色质的开放区域,然后通过测序数据来推断染色质区域的可及性,并计算转录因子结合位点和核小体的区域位置。

服务优势

  • 高灵敏度: ATAC-seq可以检测到基因组中极少量的可及染色质区域,使其在样本资源有限的情况下也能获得有意义的结果。
  • 低样本需求: 由于ATAC-seq需要的细胞数较少,特别是与其他染色质可及性测序技术相比,可在稀有细胞样本中应用。
  • 高通量测序: 使用高通量测序技术,ATAC-seq能够同时分析数百万个片段,提供全面的基因组范围数据。
  • 直接检测开放染色质: 通过标记开放染色质区域,ATAC-seq直接反映了基因组的可及性,而不需要附加步骤。
  • 快速实验流程: 相比传统的染色质可及性测序方法,ATAC-seq的实验流程简化,减少了样本处理时间。
  • 较少的偏差: 由于ATAC-seq使用转座酶进行标记,相对于其他方法,它具有较少的偏差,更好地捕获染色质区域的可及性。
  • 分辨率高: ATAC-seq可以提供较高的基因组分辨率,更精确地标记和定位开放染色质区域。

服务流程

客户送样
细胞核提取
转座和纯化
文库构建
上机测序
生信分析

客户提供

根据《武汉金开瑞表观项目送样指南》提供实验的样品

样品信息单:需详细填写样品来源、状态及其他基本信息。

最终交付

  • 项目报告与数据:

服务说明

产品

测序数据量

平台

周期(自然日,提取+测序分析)

备注

动物ATAC-seq

20M reads

illumina

45

每组建议⾄少两个⽣物学重复

植物ATAC-seq

20M reads

illumina

45

每组建议⾄少两个⽣物学重复

案例展示

atac

相关技术服务

相关资源

1、ATAC-seq的应用

(1)基因组调控研究:

    ATAC-seq可用于鉴定染色质中开放的调控元件,如启动子、增强子和转录因子结合位点。通过在不同细胞类型或条件下进行ATAC-seq实验,可以构建细胞特异性的基因组调控图谱,帮助我们理解基因表达调控的机制。此外,比较正常与疾病样本的ATAC-seq数据还可发现与疾病相关的调控元件,从而揭示疾病发病的潜在机制。

 

(2)细胞分化和发育研究:

    ATAC-seq可以跟踪细胞分化和发育过程中染色质可及性的变化。通过在不同发育时期或细胞分化状态下进行ATAC-seq实验,可以了解在细胞命运决定和特化过程中,哪些基因和调控元件发生了改变,从而更深入地了解细胞分化的分子机制。

 

(3)疾病机制研究:

    ATAC-seq在研究疾病机制方面具有重要的应用潜力。通过对正常和疾病样本进行ATAC-seq分析,可以鉴定疾病相关的染色质变化,并发现与疾病相关的调控元件和途径。这有助于识别潜在的治疗靶点和开发个性化治疗策略。

 

(4)药物筛选与药物靶点发现:

    ATAC-seq可以用于评估药物对染色质可及性的影响。通过对药物处理后的细胞进行ATAC-seq实验,可以发现药物对基因组可及性的调节效应,从而帮助筛选潜在的药物靶点,优化药物治疗方案。

 

(5)细胞异质性分析:

    复杂组织或细胞样本中的异质性是常见的,ATAC-seq可以用于分析细胞间的差异,鉴别不同细胞亚型或状态。通过单细胞ATAC-seq技术,可以将ATAC-seq与单细胞测序相结合,深入了解细胞异质性在不同生理和疾病条件下的变化。

 

(6)基因组结构与功能研究:

    ATAC-seq可以帮助研究基因组的三维结构和功能区域,如染色质环域和TAD边界。通过与Hi-C等技术结合使用,可以揭示基因组结构与功能之间的相互作用关系,深入理解染色质的空间组织与基因调控之间的联系。

 

2、ATAC-seq实验步骤是一个复杂的流程,需要严格的操作和控制实验条件,以确保数据的准确性和可靠性。以下是ATAC-seq实验的一般步骤以及一些注意事项:

(1)实验步骤:

    ● 细胞处理与核提取:

        ▶ 培养或处理细胞样本,使其达到所需的状态。

        ▶ 提取细胞核,通常采用细胞裂解和核提取的方法。

 

    ● 转座酶反应与适配体连接:

        ▶ 进行ATAC-seq的关键步骤之一是利用转座酶反应来标记开放染色质区域。此步骤需要优化反应条件和酶的浓度,确保转座的效率和特异性。

        ▶ 在转座酶反应后,进行适配体连接,将测序适配体引入样本中。

 

    ● DNA片段化:

        ▶ 使用声波破碎等方法将转座后的染色质进行片段化,以得到适合测序的较短DNA片段。

 

    ● PCR扩增:

        ▶ 对片段化后的样本进行选择性扩增,以富集转座区域,并降低其他不相关片段的影响。

        ▶ 避免PCR偏差,使用合适的PCR循环数,以保持相对均衡的片段丰度。

 

    ● 高通量测序:

        ▶ 准备测序样本,并使用高通量测序平台对样本进行测序,产生数百万个短的DNA序列读数。

 

    ● 数据分析:

        ▶ 将测序数据进行比对,将序列读数映射到参考基因组上。

        ▶ 根据比对结果,识别可及染色质区域,并进一步分析富集区域、差异区域等。

 

(2)注意事项:

    ● 样本处理与实验控制:ATAC-seq对样本的处理和实验条件要求严格,避免引入干扰因素和技术偏差。

    ● PCR偏差:PCR扩增可能会导致片段丰度的偏差,需要适当的数据分析策略来校正。

    ● 数据解释复杂:ATAC-seq数据解释需要综合考虑多个因素,包括基因组结构、调控元件与基因的距离、细胞异质性等。

    ● 测序深度与数据存储:适当的测序深度可以保证数据质量和可信度,同时要注意存储和管理大量的测序数据。

    ● 生物学验证:ATAC-seq结果需要进行生物学验证,如通过其他实验技术如ChIP-seq或功能实验来确认开放染色质区域与基因调控的相关性。

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