ATAC-seq原理与步骤

ATAC-seq,英文全称Assay for Targeting Accessible-Chromatin with high-throughout sequencing。用于研究染色质可及性/开放性的方法。

一、什么是染色质可接近性/开放性？

DNA与组蛋白结合后形成核小体，核小体再进一步折叠压缩后最终形成染色质。DNA的复制和转录都需要将染色质紧密结构打开，从而允许调控因子结合DNA。这部分被打开的染色质，就叫开放染色质区域（Open Chromation region,OCR）。开放染色质允许调控因子结合的特性称为染色质的可接近性（Chromatin Accessibility）。

二、原理

转座子：一段可以从原位上单独复制或断裂下来，环化后插入另一位点，并对其后的基因起调控作用的DNA序列。

转座酶：能把转座子从相邻序列中脱离出来。

极活跃的Tn5转座酶 能将测序接头插入到染色质可接近区域。而染色质其他区域和组蛋白紧密结合，以核小体的形式存在，转座酶不能作用于非开放区域。之后再通过测序分析，可得到开放染色质信息。

注：开放与否由激活子 promoters、增强子enhancers和其他调控元件regulatory elements以及是否能与转录机器accessible to transcription machinery 接触决定。染色质的压缩与动态的表观遗传密码有关：DNA甲基化、核小体位置、组蛋白结合以及修饰、转录因子、染色质重塑复合物和非编码RNA。

测序结果 可以用于判断区域的可接近性是否增加，也可以看转录因子结合区域和核小体的位置。

三、步骤

原理与步骤

1、准备细胞（计数、裂解）

2、转座反应与纯化

3、PCR扩增

4、qPCR(构建体系、运行、计算CT值)

5、文库质量控制：凝胶电泳（凝胶电泳的替代方法:生物分析仪）

四、与ChIP-Seq的不同

ChIP-Seq原理是：首先通过染色质免疫共沉淀技术（ChIP）特异性地富集目的蛋白结合的DNA片段，并对其进行纯化与文库构建；然后对富集得到的DNA片段进行高通量测序。

ATAC-seq是全基因组范围内，找出所有的OCR。