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單細胞ATAC測序

染色質開放程度,反映了染色質的轉錄活性狀態,是研究基因表達調控的重要方向,在表觀遺傳圖譜繪制、細胞分化和發育及各類疾病的發生發展研究中具有重要的作用。

單細胞ATAC-seq(Aaasay for transposase Accessible Chromatin with high throughput sequencing at the single cell level) 是指在單細胞水平上檢測開放染色質的方法。其原理為基于Tn5轉座酶對片段化DNA和整合入活化的調控區域的高敏感性 目前,單細胞ATAC-seq技術可應用于腫瘤異質性、免疫微環境、神經科學、胚胎發育、細胞分化等領域的研究。

 

Tn5轉座酶切割核DNA示意圖

單細胞ATAC-seq檢測平臺

 

單細胞ATAC-seq流程

 

 

樣本要求

類型:細胞系,原代細胞,凍存細胞,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:細胞>1x105 細胞/樣本

細胞活率:大于80%,越高越好

數據量:25M reads pair/sample

數據分析

包括數據預處理,基礎分析和高級分析,部分分析結果展示如下:


 

 

案例解析

題目:人類免疫細胞發展以及瘤內T細胞衰竭大規模平行單細胞染色質景觀分析

要理解復雜的組織,就需要對基因調控的單細胞結構進行精確和大規模的解構。在這里,研究人員使用單細胞ATAC測序(single cell ATAC-seq)來評估一個大規模并行的基于液滴的方法在單細胞中映射轉座酶可達染色質的性能。作者應用single cell ATAC-seq獲得了20多萬個人類血液和基底細胞癌單細胞的染色質譜。在血液中,single cell ATAC-seq的應用使細胞類型特異性順式和反式調控元件的無標記識別、疾病相關增強子活性的映射和細胞分化軌跡的重建成為可能。在基底細胞癌中,single cell ATAC-seq的應用揭示了腫瘤微環境中惡性細胞、基質細胞和免疫細胞的調控網絡。對程序性細胞死亡前后的一系列腫瘤活檢的single cell ATAC-seq譜進行分析,發現治療反應性T細胞亞群的染色質調節因子,并揭示了控制腫瘤內CD8+ T細胞衰竭和CD4+ T濾泡輔助細胞發育的共同調控程序。作者預期single cell ATAC-seq將使基因調控因子在不同生物系統間的無偏好發現成為可能。

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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