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10×Genomics单细胞ATAC-seq技术简介

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10×Genomics单细胞ATAC-seq技术简介

发布日期:2021-06-18 作者: 点击:

  18年年末,10×Genomics正式推出了单细胞ATAC-seq产品及实施方案,这是目前一个成熟的单细胞表观基因组特征的商业化解决方案,为探索细胞发育的机理机制、深入了解疾病的诊断和治疗提供便利。


  1、ATAC-seq技术


  ATAC-seq(染色质开放性测序技术,Assay for Transposase-Accessible Chromatin using sequencing)是通过转座酶研究染色质开放性的高通量测序技术。众所周知,染色体绝大部分区域是紧密折叠的,仅有一小部分比较松散,而这部分松散(开放、易接近)区域往往是转录发生调控区域。ATAC-seq技术利用转座酶将接头序列插入在基因组的开放区域,然后通过高通量测序便可以获得转录因子等转录调控的关键信息。


  2、单细胞ATAC-seq


  单细胞ATAC-seq,顾名思义就是从单细胞水平上研究染色质开放性,已经被广泛应用于多个研究领域,例如:肿瘤异质性研究、基因调控网络分析、细胞谱系示踪、生物标记物发现


  3、单细胞ATAC-seq发表情况


  根据Web of Science搜索“single cell ATAC”关键词获得的引文分析结果,从出版年统计可以看出18年单细胞ATAC-seq文章发表数目骤增。从出版期刊统计(Top25)可以看出目前单细胞ATAC-seq主要发表在Nature、Cell等顶级期刊上。

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  4、10×单细胞ATAC-seq技术路线


  首先利用转座酶孵育细胞核,形成片段化DNA;其次利用“双十字”微流体系统形成单细胞核的GEM(Gel bead in EMulsion),此时每一个GEM中10×Barcodes序列是相同且特异的(Barcodes被密集连接在Gel bead上,通过Barcodes序列可以区分不同细胞核);然后凝胶珠溶解,细胞核破裂,片段化DNA同10X Barcodes序列连接;最后油层破裂,DNA片段释放出来,后续进行Illumina文库构建和测序,获得每一个细胞的染色体开放区域序列信息。


  5、10×单细胞ATAC-seq技术优势


  作为单细胞测序的一个重要里程碑,10×Genomics ChromiumTM实现了真正意义上的单个细胞测序。10×Genomics单细胞ATAC-seq技术和相关知识产权来自于收购Epinomics公司,而Epinomics公司是由ATAC-seq技术的主要创建者斯坦福大学医学院的教授Howard Chang等人创立的。10×Genomics单细胞ATAC-seq技术具有许多其他平台无法比拟的优势,例如:


  通量大,8通道微流体系统,每一个通道可以处理500-10000个细胞核,效率高,细胞核捕获率超过65%,线粒体序列污染低,GM12878细胞系测试结果小于2%,兼容性高,10×ATAC文库可同时兼容NovaSeq,HiSeq,NextSeq和MiSeq等平台,样品涵盖范围广,可以处理细胞系、原代细胞、新鲜样品和冻存样品,结果展示方便,10×官方提供Loupe Cell Browser可视化交互软件

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关键词:10×Genomics,10×Genomics单细胞

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