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ATAC-Seq 實驗操作指南---03 ATAC-seq 案例分析
發(fā)布時間： 2025-01-09 點擊次數(shù)： 1334次ATAC-seq與RNA-seq聯(lián)合分析，可以獲得生物體的轉錄調控機制。通過ATAC-seq獲得細胞在某一特定時空俠染色質展開區(qū)域的信息，可用于檢測在該條件下發(fā)生轉錄的基因及順式作用元件。通過RNA-seq技術可獲得細胞在該特定時空下所有轉錄本信息。將兩者數(shù)據相整合，則可以推斷相關基因上游的順式調控序列，宏觀分析細胞在特定時空下整個基因組的調控網絡。同時ATAC-seq數(shù)據可以更好的支撐RNA-seq數(shù)據，更為精確地探索基因高表達和低表達的轉錄調控機制。這一策略廣泛應用于不同類型的細胞分化，腫瘤發(fā)生發(fā)展以及胚胎發(fā)育等生物學研究過程。
示例：Integration of ATAC-seq and RNA-seq identifies human alpha cell and beta cell signature genes
本篇文章中，作者利用ATAC-seq檢測人a和β細胞中開放的染色質區(qū)域。將這些開放性染色質圖譜與已分類的人類α和β細胞的mRNA-seq數(shù)據進行關聯(lián)，以識別可能負責調控細胞類型特異性表達特征基因的順式調控元件。
ATAC-seq和CUT＆Tag聯(lián)合分析
ATAC-seq和CUT＆Tag聯(lián)合分析，可以對ATAC-seq得到的一些轉錄因子結合區(qū)進行驗證。從ATAC-seq我們可以了解到染色質的可接近性的動態(tài)變化，由于由于染色質的可及性與調控元件或轉錄因子的結合密切相關，在轉錄調控中發(fā)揮著重要的作用。CUT＆Tag整合分析可以進一步探究調控某一生物學過程的關鍵因子（包括順式調控元件和轉錄因子），以及哪個轉錄因子調控了感興趣的基因，以及感興趣的轉錄因子的靶基因等。示例：The phosphatase PAC1 acts as a T cell suppressor and attenuates host antitumor immunity
在本篇文章中，作者通過對腫瘤微環(huán)境中的炎癥因子和代謝物進行系統(tǒng)分析，發(fā)現(xiàn)腫瘤產生的超氧化物ROS可以維持周圍浸潤T淋巴細胞中PAC1基因的高表達。PAC1通過募集核小體重構和去乙酰化（NuRD）復合體，降低染色質開放性（ATAC-seq實驗）、組蛋白乙?；HD4與DNA的結合能力（CUT＆Tag實驗），特異性抑制T淋巴細胞防御功能，最終導致T細胞衰竭和癌癥免疫逃逸。
ARTICLE
The landscape of accessible chromatin in
mammalian preimplantation embryos
該研究通過將ATAC-seq與CRISPR／Cas9 輔助線粒體去除技術相結合，繪制出了小鼠著床前胚胎中全基因組易接近染色質圖譜。通過將ATAC-seq鑒定出的順式調控元件和單細胞轉錄組圖譜相整合，構建出了早期發(fā)育的調控網絡，幫助確定了一些重要的譜系專向分化調控因子。發(fā)現(xiàn)在小鼠胚胎發(fā)育的不同階段，被激活的基因的啟動子區(qū)域均處于開放狀態(tài)。最后，該研究提出在主要合子基因組激活之前一些順式調控元件及相關開放染色質的活性下降?？傮w看來，這些研究數(shù)據揭示出了伴隨早期哺乳動物發(fā)育的一些與眾不同的時空染色質結構和基因表達模式。由此可見，多組學聯(lián)合分析在研究胚胎發(fā)育和細胞分化方面具有廣闊的發(fā)展前景。
Combining ATAC-seq with nuclei sorting for discovery
of cis-regulatory regions in plant genomes
Zefu Lu',Brigitte T. Hofmeister2,Christopher Vollmers3, Rebecca M. DuBois3 and Robert J.Schmitz
為了探究可接近區(qū)域的生物學功能，該研究鑒定了擬南芥整株幼苗（Col-0 50000seedling replicate 1）和根（Col-0 50000 root replicate 1）的組織特異性區(qū)域，進而在TSS上游1kb的peak中和基因區(qū)找出1265個整株幼苗特異性基因和808個根特異性基因。對這些基因進行GO 功能分析，發(fā)現(xiàn)幼苗特異性基因主要與光合作用有關，而根特異性基因主要與環(huán)境應激有關，這與不同組織的主要功能一致。同時為了探究FANS-ATAC-seq是否也可以用來檢測TF-binding位點，研究者比較了已發(fā)表的7個轉錄因子的ChIP-seq 數(shù)據與FANS-ATAC-seq結果，結果顯示大部分的ChIP-seq peak 與可接近區(qū)域相關。這表明，FANS-ATAC-seq是尋找基因組范圍的DNA-TF 互作的一種有效手段12］。
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