一說起ATAC-seq實驗,,小編似乎腦補出吃瓜群眾一片歡呼雀躍的景象: “哇,實驗過程好簡單,,半天就能做完”,, “是呀是呀,,細胞處理下,加酶酶切后一回收就完事啦”,, “哇,,價格好便宜,分析好簡單” .........(尷尬) 然而,,自己操作過這個實驗的同學就知道,,成功的ATAC-seq實驗結果會產生明顯的特征條帶,產生該條帶的原因是由核小體結構所決定的,,核小體free區(qū),、纏繞著1個核小體,,2個核小體,,以此類推,形成具有特征長度的DNA富集片段,。 但是,!想要成功的獲得理想的特征條帶,其實并沒有大家想象的“辣么簡單”,,在樣品處理過程中,,如果核小體發(fā)生不同程度的解聚,就會產生不同類型的DNA條帶,,如下圖所示,,列出了“完美成功(得意)”、“完美失?。ㄐ蓿钡葞追N結果,。 下面,小編就以切身體會和大家分享下決定ATAC-seq實驗成敗的那些“小事(細節(jié))”,。 實驗第一步是制備單細胞懸液,,這里要說的是針對組織樣品,選取合適的制備方法很重要,,因為要盡可能的保留細胞核的完整性,,所以不同樣品對“力度”的掌控很有講究,裂解既要充分,,但又不可過度,。 ① 液氮研磨的方法最快也最方便,但很難掌控力度,。一般提取DNA時需要充分研磨5分鐘左右,,但是針對ATAC-seq的樣品建議不要超過2分鐘,在液氮中組織樣品會變得很“脆”,,只需要敲打散開,,再研磨幾圈,,沒有明顯大顆粒即可。 ② 對于體積較小的組織塊,,可以考慮使用Dounce勻漿器,。因為勻漿的時間一般要長于液氮研磨,且冰上操作的溫度不如液氮低,,因此這個過程核小體發(fā)生解聚的風險較大,,速度要快,時間不宜過長,。 ③ 對于植物組織,,可采用原生質體法,但不同組織的細胞壁成分和含量會有差異,,用統(tǒng)一的酶消化可能會存在消化不足或過度的現(xiàn)象,。如果掌握好消化的條件,就可輕松獲得完整的原生質體了,。 得到完整的單細胞懸液后,,下一步是裂解細胞膜回收細胞核。NP40和Triton作為中性裂解液,,最大的特點是能充分裂解細胞膜而不破壞細胞核,,較多文獻中給出的條件只需裂解3分鐘,如果擔心裂解不充分,,可以延長到最多10分鐘,。回收到的細胞核內核小體若未發(fā)生隨機解聚,,切下的DNA則會呈現(xiàn)特征條帶,,call出的peak結果也會較好。 但是,!有的樣品含有豐富的糖和酚,,有的含有大量的脂肪,有的組織已經發(fā)生了纖維化,,需要通過添加特殊清洗試劑,、 增加清洗次數(shù)、梯度離心等方法去除這些雜質(細節(jié)我不告訴你(調皮)),,若不去除或未去除干凈,,就會嚴重影響細胞核的完整性和轉座酶的效率,最終導致實驗失敗,。 如果大量的DNA與核小體脫離,,則會切出彌散的條帶,從膠圖就能判斷出實驗失敗。如果原本緊密纏繞的核小體散開了,,但DNA仍然纏繞在核小體上,,那么最后可以得到清晰的特征條帶,但是call出的peak結果可能不好,,數(shù)據(jù)的可重復性可能不高,。 通過計算IDR peak反映數(shù)據(jù)的可重復性,從單樣本的數(shù)據(jù)中隨機抽取部分數(shù)據(jù)量重新進行call peak,,和原來的peak進行比對,。如果實驗過程中能使絕大部分細胞都保持同樣的開放狀態(tài),那么抽取出來的少數(shù)據(jù)量也能得到和原來一樣的peak,。如果部分細胞的核小體發(fā)生了隨機性的解聚,,那么這些細胞之間的開放區(qū)域不一致,在隨機抽取少數(shù)據(jù)量時得到的可重復的peak就會變少,。同時雜峰會掩蓋正常的峰,,導致得到的peak數(shù)量也會降低。 這么看來,,組織樣品的ATAC-seq實驗很關鍵的環(huán)節(jié)就是樣品前處理,,包括研磨,、裂解,、除雜,在這些過程中要盡可能的保持核小體的完整性,,之后的酶切純化過程就顯得簡單了,,好的片段分布圖和高質量的peak檢測結果自然水到渠成。 |
|
來自: 生物_醫(yī)藥_科研 > 《待分類》