单细胞ATAC-seq

单细胞ATAC测序（scATAC-seq）是基于10x genomics平台的微流控和油滴包裹技术，在单细胞水平对细胞染色质开放区域进行检测的新技术，可用于绘制细胞染色质开放区的单细胞图谱，是一种高分辨率研究染色质开放程度与DNA结合蛋白调控基因的表达网络，在单细胞水平研究表观遗传学的有效手段。

染色质可及性的早期研究技术是ATAC-seq(Assay for transposase-accessible chromatin with high-throughput sequencing)，该技术可进行高通量测序的染色质可及性(开放性)研究，而染色质开放区域一般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。2015 年 Science 和Nature发表论文先后提出利用单细胞 ATAC-seq 技术对染色质可及性进行检测，探索细胞转录调控机制，解决了以往存在的细胞异质性难题，极大的扩大了ATAC-seq 技术的应用范围。同时2018年10月，10x Genomics 推出的 Chromium 单细胞 ATAC 解决方案提供了一种全面的、可扩展的方法来研究分析单个样本中成百上千个细胞中染色质的开放情况。可在单细胞水平进行多组学联合分析，深度挖掘细胞异质性表观遗传调控机理。

单细胞ATAC测序是通过改造Tn5转座酶对混合的细胞核悬液进行核 DNA 的切割，然后使用微流控芯片将溶液中的细胞核包裹到油滴中，形成纳米级的凝胶微珠乳浊液（GEMs）。采用 10x barcode条形码，对每个细胞核切割的 DNA 加上唯一的10x barcode条形码。通过文库构建，测序，最终根据 10x barcode 条形码将测序得到的序列关联到每个单独的细胞核上。

 scATAC-seq绘制哺乳动物染色质可及性图谱

文中对13个成年小鼠组织的约100000个单细胞进行ATAC测序分析，鉴定出85种不同的染色体可接近性模式及近400000个差异可接近性元件。利用测序数据，将调控元件及其靶基因关联起来，基于转录因子特异性定义亚群，探索细胞染色质可接近性异质性，并将小鼠染色质可及性与人类全基因组关联，为哺乳动物细胞亚群基因调控相关的深入研究提供了依据。