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烈冰生物單細(xì)胞測(cè)序產(chǎn)品另一“虎將”——ScATAC-seq一經(jīng)上線就迅速走紅，引起不小的轟動(dòng),！很多老師也對(duì)單細(xì)胞ATAC測(cè)序產(chǎn)生了極大的興趣,。本期,，小編就帶大家一起來詳細(xì)了解一下ScATAC-seq測(cè)序的原理和實(shí)驗(yàn)流程介紹。 ScATAC-seq作為ATAC-seq的進(jìn)階版,，能夠區(qū)分實(shí)驗(yàn)樣本的細(xì)胞類型，細(xì)胞分化過程開放性染色質(zhì)有什么差異,，調(diào)控了哪些信號(hào)通路等等,。總的來說,，ScATAC-seq能在基因組水平上幫助我們了解細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄調(diào)控過程,，揭示不同調(diào)控因子位點(diǎn)，從表觀遺傳學(xué)的角度來解析基因信息,。ScATAC-seq在開放染色質(zhì)圖譜繪制,，細(xì)胞分化發(fā)育，疾病的致病機(jī)制,，腫瘤微環(huán)境,、生物標(biāo)志物等方面具有極大的應(yīng)用前景。 要了解ScATAC-seq,，首先我們要知道什么是ATAC-seq,。ATAC-seq（Assay for Transposase-Accessible Chromatin with highthroughput sequencing）是利用轉(zhuǎn)座酶研究染色質(zhì)可及性的高通量測(cè)序技術(shù)，通俗來說就是基于染色質(zhì)可及性的特點(diǎn),，將攜帶測(cè)序信息的Tn5轉(zhuǎn)座酶插入染色質(zhì)中,，由于轉(zhuǎn)座酶只能剪切染色質(zhì)開放區(qū)域并標(biāo)記DNA序列，再進(jìn)行高通量測(cè)序就能獲得相關(guān)基因信息,。   什么是染色質(zhì)可及性呢,？ 正常情況下，DNA與核小體纏繞折疊在一起形成染色質(zhì),，但是DNA的復(fù)制,、轉(zhuǎn)錄都需要將染色體的高級(jí)結(jié)構(gòu)解開，然而解壓并不需要打開全部染色體,，只需要打開表達(dá)基因的區(qū)域,，這部分打開的染色質(zhì)，就叫開放染色質(zhì)（open chromatin）,。打開染色質(zhì),，允許部分調(diào)控蛋白（比如轉(zhuǎn)錄因子和輔因子）與之相結(jié)合的特性，即染色質(zhì)的可及性（chromatin accessibility）,。  對(duì)染色質(zhì)可及性探究的方法有很多,，比如DNase-seq，MNase-seq,，ChIP-seq,，F(xiàn)AIRE-seq等,。DNase-seq和MNase-seq方法利用限制性酶對(duì)染色質(zhì)DNA進(jìn)行片段化處理，該方法不能獲得完整開放的染色質(zhì)信息,。相較于粗暴的核酸酶,，ScATAC-seq利用的Tn5轉(zhuǎn)座酶沒有偏好性，它能夠完整地將整個(gè)開放區(qū)域的序列直接捕獲下來,，所需的細(xì)胞數(shù)量少(最少500個(gè)起始細(xì)胞）,，能夠在短時(shí)間內(nèi)使用微量樣本獲得大量有效信息，且靈敏度高,、實(shí)驗(yàn)的重復(fù)性較好,。 ScATAC-seq進(jìn)階在哪? ATAC-seq是把所有實(shí)驗(yàn)細(xì)胞看作了一個(gè)整體，獲得所有細(xì)胞混合的基因信息,。ScATAC-seq是在ATAC-seq的基礎(chǔ)上,，進(jìn)行細(xì)胞核的分選和標(biāo)記，通過barcode識(shí)別細(xì)胞核,，解決了不同細(xì)胞群體的異質(zhì)性的問題,，能夠檢測(cè)出混雜樣品測(cè)序所無法得到的異質(zhì)性信息。 ●●● ScATAC-seq 細(xì)胞核的捕獲和標(biāo)記 ●●● 上面我們介紹了轉(zhuǎn)座酶是如何切割開放性染色質(zhì)的,。相較于ATAC-seq,，ScATAC-seq在細(xì)胞核的捕獲和標(biāo)記方面，烈冰用10×Geomics ChromiumTM系統(tǒng)引入帶有特定barcode標(biāo)簽的凝膠磁珠（beads）來標(biāo)記細(xì)胞核,。橫向孔道中輸入beads,，第一列輸入細(xì)胞核，細(xì)胞核和beads吸附結(jié)合后在微流控作用下向右移動(dòng),，進(jìn)入第二列輸入的油滴中,，形成油包水的結(jié)構(gòu)。這時(shí)候,，一個(gè)液滴=一個(gè)beads=一個(gè)細(xì)胞核=一個(gè)ATAC-seq,，對(duì)酶切后的短片段進(jìn)行PCR擴(kuò)增反應(yīng)。最后去除油滴,，所有的序列混合在一起,，進(jìn)行上機(jī)測(cè)序。  ScATAC-seq實(shí)驗(yàn)流程 總的來說,，ScATAC-Seq實(shí)驗(yàn)包括以下幾個(gè)部分：制備單細(xì)胞懸液→細(xì)胞破碎提核→單細(xì)胞核分選→文庫(kù)構(gòu)建→上機(jī)測(cè)序,。具體實(shí)驗(yàn)流程如下：  1 樣本：您可以提供單細(xì)胞懸液（活性＞80%），或直接提供新鮮組織樣本和凍存組織樣本,，由我們制備單細(xì)胞懸液進(jìn)行檢測(cè),。 2 提核：利用表面活性劑破壞樣本細(xì)胞膜進(jìn)行細(xì)胞核提取，然后使用帶標(biāo)簽的Tn5轉(zhuǎn)座酶切割開放染色質(zhì),。  具體操作如下： 1. 利用表面活性劑裂解細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)和細(xì)胞器,。 2. 去除細(xì)胞膜碎片,，組織碎片。 3. 清洗,，離心,，收集。 4. 核懸浮液在轉(zhuǎn)座酶混合物中孵育獲得帶有特定序列的染色質(zhì)碎片,。 3 單細(xì)胞核分選：10×Geomics ChromiumTM系統(tǒng)對(duì)每個(gè)細(xì)胞核進(jìn)行捕獲和標(biāo)記,。 4 建庫(kù)及測(cè)序：完成文庫(kù)構(gòu)建，并采用Illumina高通量測(cè)序儀器進(jìn)行測(cè)序,，獲得測(cè)序數(shù)據(jù),。 以上就是ScATAC-seq原理和實(shí)驗(yàn)流程,。之后小編還會(huì)陸續(xù)分享ScATAC-seq更多的相關(guān)內(nèi)容,，敬請(qǐng)期待！ 烈冰生物將竭誠(chéng)為您提供優(yōu)質(zhì)的ScATAC-seq測(cè)序研究完整的解決方案,！ 詳情請(qǐng)咨詢技術(shù)熱線： 400-065-1811 021-51827998 |
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