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[转录组] 1个半月48篇大文章:最新10X scATAC-seq技术介绍

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    发表于 2019.8.27 09:23:35 | 显示全部楼层 |阅读模式
    2019年7月1日-8月14日,短短的一个半月10x genomics单细胞测序文章已发表48篇,平均每天一篇,其中10分以上70%,20分以上50%,平均影响因子21.76分。作为目前最热的技术,越早做,发高分文章机会越大!

    表1 部分单细胞测序高分文章


    上周我们介绍了10xGenomics单细胞免疫组库测序,本周趁热打铁,为大家带来10x单细胞ATAC介绍~

    多数基因组中的染色质都紧紧盘绕在细胞核内,但也有一些区域经染色质重塑后呈现出松散的状态,这部分无核小体的裸露DNA区域被称为开放染色质(open chromatin),而DNA复制和基因转录都发生在这些区域。染色质的这种特性叫做染色质的易接近性(chromatin accessibility),通过研究细胞特定状态下开放的染色质区域可以在DNA水平上了解其转录调控。

    10x scATAC-seq(Single Cell Assay for Transposase Accessible Chromatin with high-throughput sequencing,单细胞染色质易开放区域测序)基于GemCode微流体平台,利用Tn5转座酶切割染色质的开放区域,并加上测序引物进行高通量测序,以高分辨率研究染色质开放区域,为成千上万个单细胞提供全面的染色质调控图谱。

    实验建库流程


    图1  10x Genomics单细胞ATAC实验流程


    构建完成的文库如下图所示,从左到右(5'~3')分别是:Illumina P5接头、P5测序引物、16bp 10x™Barcode、插入DNA片段、P7测序引物、样本Index(i7 index read)、Illumina P7接头。Read 1和Read 2用来对插入片段进行测序。


    图2  10x Genomics单细胞ATAC文库结构

    分析内容



    图3  10x Genomics单细胞ATAC分析流程图



    部分分析结果


    图4  单细胞亚群分类tSNE图




    图5  各亚群显著TF motif聚类热图



    样本和测序要求

    样本类型:单细胞核悬浮液样本来源:细胞系、原代细胞、冷冻保存样品细胞核大小:小于40μm数据量:推荐每个细胞核测25,000 read pairs

    应用案例解析


    单细胞测序技术绘制哺乳动物染色质可接近性图谱
    研究应用单细胞ATAC-seq分析了5只成年雄性小鼠13个组织约10万个单细胞染色质可及性,最终得到81173个细胞,共鉴定出85个亚群和436,206种调控元件,并利用启动子的相关基因对85个亚群的细胞类型进行注释,呈现了哺乳动物不同细胞类型的染色质调控图谱。

    联合单细胞RNA-seq分析数据,发现两种方法注释的细胞类型表现出高度一致性;基于KNN分类将scRNA-seq中最常见的标记关联到scATAC-seq数据,共同注释细胞类型。

    利用全基因组关联研究(GWAS)的数据,使用LDSC模型将人类的SNP提升到小鼠基因组中,根据DA峰值的重叠进行注释,研究人类特征性疾病与细胞类型间的相关性。


    图6  联合scRNA-seq与scATAC-seq数据共同注释细胞类型


    Tips对10x单细胞ATAC测序感兴趣的老师和同学可留言咨询,基迪奥生物有丰富的项目经验,提供专业的解决方案和一对一的个性化分析服务,技术团队会携带仪器上门服务!

    参考文献
    Cusanovich Darren A, Hill Andrew J, Aghamirzaie Delasa, et al. A Single-Cell Atlas of In Vivo Mammalian Chromatin Accessibility[J]. Cell, 2018, 174:1309-1324.e18


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