圖1 ATAC-seq技術原理[1]

單細胞測序技術作為前沿技術之一,，持續(xù)占據(jù)著各大期刊的版面，ATAC-seq堪稱表觀學研究領域的新寵,，在頂級期刊逐漸嶄露頭角,。基于2018年大火的大規(guī)模單細胞研究黑科技10x Genomics ChromiumTM平臺,，安諾優(yōu)達將單細胞測序和ATAC測序技術進行結合,，隆重推出單細胞ATAC產(chǎn)品，接下來為大家劃一下單細胞ATAC的重點,。

ATAC技術科普

ATAC-seq(Assay for transposase-accessible chromatin with high-throughput sequencing)是基于高通量測序的染色質(zhì)開放性研究,，染色質(zhì)開放區(qū)域是染色質(zhì)中呈松散狀態(tài)、可發(fā)生DNA復制和基因轉(zhuǎn)錄的區(qū)域,，ATAC-seq 使用改造 Tn5轉(zhuǎn)座酶,，捕獲染色質(zhì)開放區(qū)，將測序接頭引入開放染色質(zhì)的兩端,，用于表觀遺傳,、基因調(diào)控研究。ATAC-seq 與其他染色質(zhì)開放性檢測技術相比,，具有操作簡單,、省時省力、無需抗體富集,、樣本起始量低等顯著優(yōu)勢,。

單細胞測序技術優(yōu)勢

單細胞測序技術作為微量細胞、稀少樣本,、細胞異質(zhì)性的完美解決方法,，自技術推出以來，已廣泛應用于腫瘤,、免疫,、發(fā)育、神經(jīng),、微生物等研究領域,。細胞異型性是細胞之間的重要差異，僅使用組織樣本進行二代測序,，會掩蓋樣本的真實結果,，無法進行細胞層面的研究,。如下圖所示，進行組織層面的測序,，三個樣本之間并無差異,，但其實樣本中存在不同表達狀態(tài)的細胞，只有使用單細胞測序,，才能揭示樣本的真實情況,，精準研究細胞異質(zhì)性。

圖2 細胞異質(zhì)性

10x Genomics單細胞ATAC技術原理

10x Genomics系統(tǒng)擁有75萬種不同的barcode凝膠珠（barcoded gel beads）,，基于其核心的微流控技術形成油滴包裹的GEM（Gel Beads-in-emulsion）,，每個GEM中只包含一個核和一個特定序列的barcode凝膠珠，一個特定barcode序列標記一個細胞核的所有序列,，因此可通過barcode序列追溯細胞來源,。

實驗流程

轉(zhuǎn)座酶處理：使用改造Tn5轉(zhuǎn)座酶，捕獲染色質(zhì)開放區(qū),，將測序接頭引入染色質(zhì)開放區(qū)的兩端,。
細胞核標記：將Tn5轉(zhuǎn)座酶處理后的樣本加入10x芯片,，利用barcode標記細胞來源,，形成油滴包裹的GEM。
文庫構建：基于Tn5轉(zhuǎn)座酶引入的測序接頭構建文庫,。

圖3 10x Genomics 單細胞ATAC技術原理

10x Genomics 單細胞ATAC優(yōu)勢

低成本：每個細胞成本遠遠低于傳統(tǒng)單細胞測序,、組織測序；
短周期：1h即可完成Tn5轉(zhuǎn)座酶對染色質(zhì)開放區(qū)域的切割,；
高通量：7min即可完成1,000-80,000個細胞核的標記,；
大數(shù)據(jù)：可獲得多至萬個細胞的數(shù)據(jù)，不依賴于抗體捕獲,，全面性研究染色質(zhì)開放區(qū)域,；
專業(yè)軟件：配套官方可視化軟件。

送樣建議

樣本：從單細胞懸浮液抽提細胞核,，可參考細胞核抽提protocol制備細胞核懸液,。

圖4 10x Genomics 單細胞ATAC送樣建議

應用方向

研究領域應用范圍廣——干細胞、發(fā)育分化,、腫瘤,、免疫、神經(jīng)系統(tǒng)等,。

分析內(nèi)容

基于染色質(zhì)開放區(qū)域和轉(zhuǎn)錄因子motif富集進行細胞的分群和鑒定,；
分析轉(zhuǎn)錄起始位點和調(diào)控區(qū)域；
比較不同細胞的染色質(zhì)開放程度差異,。

圖5 10x Genomics 單細胞ATAC部分分析內(nèi)容展示

10x Genomics單細胞多組學

從2016年10x Genomics單細胞轉(zhuǎn)錄組首篇 Cell 文章見刊至今,，利用10x Genomics平臺開展研究的熱潮持續(xù)升溫,，目前已覆蓋基因組、轉(zhuǎn)錄組,、表觀組這三大組學,。 單細胞轉(zhuǎn)錄組發(fā)表文章數(shù)破百，稱霸CNS各大頂級期刊,，前面幾期小編為大家介紹了單細胞轉(zhuǎn)錄組在腫瘤,、分化再生、神經(jīng)領域的研究應用（詳見安諾基因微信公眾號） ,，針對免疫細胞也有個性化的VDJ產(chǎn)品,，在現(xiàn)有最全的單細胞轉(zhuǎn)錄組解決方案基礎上，單細胞 ATAC-seq 也已加入安諾單細胞大家族,，不僅可從轉(zhuǎn)錄組層面研究基因表達,，也可從表觀層面研究基因調(diào)控！

圖6 安諾單細胞測序技術總覽

作為國內(nèi)單細胞測序技術整體解決方案的提供商,，目前安諾基因單細胞多組學研究具有全面的產(chǎn)品,，覆蓋三大組學（基因組、轉(zhuǎn)錄組,、表觀組）,，擁有豐富的項目經(jīng)驗、合作單位100+,、物種經(jīng)驗50+,、多篇高分文章IF累計100+，能夠有針對性并準確服務于不同的研究領域及研究策略,，使得科研工作者可以更深入地了解細胞間的異質(zhì)性,。