ATAC-Seq
1 技术简介
真核生物的染色质通常情况下以核小体为单位进行致密的折叠，不表现出转录活性，同时部分开放的染色质区域作为特异性反式作用因子（如转录因子，酶等）和顺式作用元件（如Enhancer，Insulator等）与基因组DNA相互作用的活跃区域。这种由染色质的开放程度定义的染色质可接近性（Chromatin Accessibility）对细胞的基因的表达，DNA的复制和修复等生命活动产生重要的影响，并且时刻受到细胞的严格调控。因此检测特定时空状态下细胞染色质的开放程度（从关闭状态到半开放，从半开放到完全开放），是探索染色质结构重塑（Chromatin Remodeling）对生物的生长发育、疾病的发生发展影响的重要研究方向。
ATAC-seq（Assay for Transposase-Accessible Chromatin using sequencing）方法利用高灵敏度的转座酶（Transposase，Tn5）在寻找染色质上可接近位置的同时对染色质DNA进行片段化和接头连接，扩增后进行高通量测序。细胞需求量在50000个左右，更适合数量有限的临床珍贵样本，实验操作上更方便快捷，是一种创新的单碱基分辨率的表观遗传学研究技术。目前该技术已被广泛应用于揭示染色质丰富的表观调控信息、不同状态下开放染色质的变化，以及多种疾病中开放染色质图谱的绘制等，同样适用于真核细胞重编程及单细胞染色质开放性的研究，在医学领域是重大疾病发病机制、药物作用机制、新药研发和生物标志物等研究的重要利器。
2 项目流程图
3 分析内容
1) 数据基本处理与质控
2) 文库插入片段长度分布
3) 基因组测序深度累积分布
4) 各样品基因promoter（up2K）区测序深度分布
5) Peak检测
6) Peak长度分布
7) Peak深度分布
8) 样本生物学重复 IDR 分析
9) Peak在基因功能元件上的分布
10) Peak相关基因
11) Peak相关基因的GO功能显著性富集分析
12) Peak相关基因的pathway富集分析
13) 样本间差异peak检测
14) 样品间差异peak在基因功能元件的分布
15) 样品间差异peak相关基因
16) 样品间差异peak相关基因的GO和KEGG富集分析
4 结果展示（部分）
各时期关键调控元件及转录因子预测结果
全基因组调控活性图谱
转录因子结合预测模型
5 参考文献
[1] Semenkovich N P, Planer J D, Ahern P P, et al. Impact of the gut microbiota on enhancer accessibility in gut intraepithelial lymphocytes[J]. Proc Natl Acad Sci U S A, 2016, 113(51):14805~14810.
[2] Buenrostro J D, Wu B, Chang H Y, et al. ATAC‐seq: a method for assaying chromatin accessibility genome‐wide[J]. Current protocols in molecular biology, 2015, 109(1): 21.29. 1-21.29. 9.
[3]Chen X, Shen Y, Draper W, et al. ATAC-see reveals the accessible genome by transposase-mediated imaging and sequencing[J]. Nature methods, 2016, 13(12): 1013