ATAC-seq(Assay for Transposase-Accessible Chromatin with high throughout sequencing),即转座酶可接近染色质测序,是一种高通量的分子生物学技术,用于研究染色体上的开放染色质区域即染色质可及性。以下从技术原理、技术优势、应用领域和服务流程几个方面对ATAC-seq进行概述:
ATAC-seq利用转座酶Tn5可结合开放染色质的性质,通过Tn5酶捕获DNA序列,进而进行高通量测序。在真核细胞的细胞周期中,染色质大部分时间以染色质的形态存在,并且可以分为开放染色质和封闭染色质两种状态。开放染色质区域的DNA较为松散,使得Tn5酶能够切割这些区域的DNA,并在切割末端加上PCR handle,用于后续的酶切产物扩增和测序。通过这种方式,ATAC-seq能够揭示特定时空下基因组中所有活跃转录的调控序列。
快速:实验流程精简,耗时短,能够迅速获取染色质开放区域的信息。
微量:所需细胞量少,适用于临床样本等珍贵材料的研究。
准确:重复性好,与同类技术及同类测序平台一致性高,结果可靠。
全面:获取信息量大,能够构建全基因组调控活性图谱和全转录因子结合图谱,为深入研究转录调控机制提供全面数据支持。
ATAC-seq在多个领域具有广泛的应用价值,包括但不限于:
临床疾病研究:用于癌症、生殖系统疾病、糖尿病等发病机制的研究,以及临床生物标志物的研究。
药物相关研究:在药物靶点探索及药物开发、药物作用功能及机制研究、耐药及药物敏感性研究等方面发挥重要作用。
植物表观遗传研究:探索特定生物学过程的功能基因,解析基因表达调控的新机制。
生命规律研究:研究个体或胚胎发育不同阶段表观机制、干细胞分化机制、生殖表观遗传等。
多组学联合研究:与RNA-seq、ChIP-seq等其他组学技术联合分析,研究基因异常表达机制、基因调控网络或调控机制等。
ATAC-seq的服务流程通常包括以下几个步骤:
材料准备:准备实验所需的细胞或组织样本。
制备细胞悬液:将样本制备成细胞悬液。
裂解细胞膜:裂解细胞以释放细胞核。
获取细胞核:通过离心等方法获取纯净的细胞核。
Tn5酶切:使用Tn5酶切割开放染色质区域的DNA。
DNA片段回收:回收酶切后的DNA片段。
PCR扩增建库:对DNA片段进行PCR扩增,构建测序文库。
高通量测序:利用高通量测序平台对文库进行测序。
数据分析:对测序数据进行生物信息学分析,揭示染色质开放区域的信息。
结果交付:将分析结果以报告形式交付给客户。
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