單細胞ATAC-seq高分文章研究思路

ATAC-seq基于高通量測序進行染色質(zhì)開放性研究，是時下表觀研究領域*熱門的技術之一。而單細胞ATAC-seq技術在此基礎上加以精進，實現(xiàn)在單細胞層面染色質(zhì)可接近性的探索。具體的技術要點可點擊單細胞 ATAC強強聯(lián)手查看，本文以兩篇Cell文章分享單細胞ATAC-seq的應用及研究進展。
 
文章通過對10類已定義的人類造血細胞亞群進行單細胞ATAC測序及數(shù)據(jù)分析，構建造血過程相關細胞的染色體可接近性圖譜，描繪造血分化軌跡。通過研究，文章發(fā)現(xiàn)CMPs亞群及GMPs亞群存在一定的異質(zhì)性，進一步通過整合單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)聯(lián)合分析，解析轉(zhuǎn)錄因子動態(tài)調(diào)控變化機制。

重點結果：
文章利用FACS從CD34+ 人骨髓細胞中分選出8類不同的亞群，包含骨髓細胞、紅細胞、**譜系相關細胞，另外也選取了CD34+ CD38- CD45RA+ CD123- 亞群細胞。通過單細胞ATAC-seq，獲得了2034個高質(zhì)量細胞數(shù)據(jù)，每個細胞fragments中位數(shù)為8268，比對到peaks的比率為76%。
造血細胞單細胞染色質(zhì)可接近性圖譜繪制流程

基于轉(zhuǎn)錄因子可接近性數(shù)據(jù)進行聚類分析，發(fā)現(xiàn)在HSCs中，HOX轉(zhuǎn)錄因子motif大量富集。而ID3、CEBPB及GATA1隨著**細胞、骨髓細胞、紅細胞的分化，呈現(xiàn)出遞增的活性。
基于轉(zhuǎn)錄因子可接近性的造血細胞譜系分析

進一步分析鑒定出14個亞群，其中CMPs細分為4個亞群，GMPs分為2個亞群，表明這類細胞存在一定的異質(zhì)性。


文章小結：
文章對13個成年小鼠組織的約100000個單細胞進行ATAC測序分析，鑒定出85種不同的染色體可接近性模式以及近400000個差異可接近性元件。利用測序數(shù)據(jù)，將調(diào)控元件及其目標基因關聯(lián)起來，基于轉(zhuǎn)錄因子特異性定義亞群，探索細胞染色質(zhì)可接近性異質(zhì)性，為哺乳動物細胞亞群基因調(diào)控相關的深入研究提供了依據(jù)。

重點結果：
文章選取來源于17個8周齡雄性C57BL/6J小鼠的13個組織樣本，進行單細胞ATAC測序，獲得約100000個細胞的染色質(zhì)可接近性數(shù)據(jù)，共鑒定出436206個可接近性位點。
小鼠單細胞染色質(zhì)可接近性圖譜繪制流程

將通過質(zhì)控的81173個細胞的ATAC數(shù)據(jù)進行聚類分析，共鑒定出30個主要細胞亞群，其中大部分來源于同一組織的細胞都聚為同一亞群（比如91%肝臟來源細胞都在cluster 3）。基于30個主要細胞亞群的異質(zhì)性，進一步細化分析，共鑒定出85種不同的染色體可接近性模式。
基于小鼠單細胞染色質(zhì)可接近性的聚類分析

將單細胞ATAC及轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)關聯(lián)分析，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)情況下，兩種方法分群注釋數(shù)據(jù)表現(xiàn)出較高的相關性。利用基于KNN的分類方法將單細胞轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中常見標簽移植到單細胞ATAC數(shù)據(jù)中，發(fā)現(xiàn)兩者細胞分群結果基本上一致。
單細胞ATAC及轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)聯(lián)合分析結果展示

不難看出，進行大規(guī)模、高通量的單細胞ATAC測序，不僅能解決細胞異質(zhì)性帶來的偏差，更能獲得**深入的結果。

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，**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。
10x Genomics單細胞ATAC部分分析內(nèi)容展示[1]
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**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。

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