     |
Single Cell ATAC-seq
ATAC-seq(Assay for transposase-accessible chromatin with high-throughput sequencing)是基于高通量测序的染色质开放性研究，染色质开放区域是染色质中呈松散状态、可发生DNA复制和基因转录的区域，ATAC-seq 使用改造 Tn5转座酶，捕获染色质开放区，将测序接头引入开放染色质的两端，用于表观遗传、基因调控研究。ATAC-seq 与其他染色质开放性检测技术相比，具有操作简单、省时省力、无需抗体富集、样本起始量低等显著优势。
单细胞测序技术优势
单细胞测序技术作为微量细胞、稀少样本、细胞异质性的完美解决方法，自技术推出以来，已广泛应用于肿瘤、免疫、发育、神经、微生物等研究领域。细胞异型性是细胞之间的重要差异，仅使用组织样本进行二代测序，会掩盖样本的真实结果，无法进行细胞层面的研究。如下图所示，进行组织层面的测序，三个样本之间并无差异，但其实样本中存在不同表达状态的细胞，只有使用单细胞测序，才能揭示样本的真实情况，精准研究细胞异质性。
单细胞ATAC技术原理
拥有75万种不同的barcode凝胶珠（barcoded gel beads），基于其核心的微流控技术形成油滴包裹的GEM（Gel Beads-in-emulsion），每个GEM中只包含一个核和一个特定序列的barcode凝胶珠，一个特定barcode序列标记一个细胞核的所有序列，因此可通过barcode序列追溯细胞来源。
实验流程
转座酶处理：使用改造Tn5转座酶，捕获染色质开放区，将测序接头引入染色质开放区的两端。
细胞核标记：将Tn5转座酶处理后的样本加入10x芯片，利用barcode标记细胞来源，形成油滴包裹的GEM。
文库构建：基于Tn5转座酶引入的测序接头构建文库。
单细胞ATAC优势
低成本：每个细胞成本远远低于传统单细胞测序、组织测序；
短周期：1h即可完成Tn5转座酶对染色质开放区域的切割；
高通量：7min即可完成1,000-80,000个细胞核的标记；
大数据：可获得多至万个细胞的数据，不依赖于抗体捕获，全面性研究染色质开放区域；
专业软件：配套官方可视化软件。
应用方向
研究领域应用范围广——干细胞、发育分化、肿瘤、免疫、神经系统等。
分析内容
基于染色质开放区域和转录因子motif富集进行细胞的分群和鉴定；
分析转录起始位点和调控区域；
比较不同细胞的染色质开放程度差异。
图4 单细胞ATAC部分分析内容展示
参考文献：
[1] Buenrostro Jason D,Giresi Paul G,Zaba Lisa C et al. Transposition of native chromatin for fast and sensitive epigenomic profiling of open chromatin, DNA-binding proteins and nucleosome position[J]
