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在基因組中膳音，大部分的染色質緊密纏繞在細胞核內，不具有轉錄活性天吓。染色質重塑作用可以使部分致密的染色質變得松散，這部分松散的染色質被稱為開放染色質（open chromatin）或可接近性染色質（accessible chromatin）峦椰。

可接近性染色質（來源：http://www.genome.cn/News/Industry/767.html 安諾基因）

對染色質開放區(qū)域的定向測序可以幫助我們了解細胞的轉錄調控過程龄寞，確定哪些基因在細胞中具有轉錄活性。

對開放染色質的測序主要有以下幾種方法：

DNase-seq

MNase-seq

ATAC-seq

ChIP-seq

FAIRE-seq

今天這篇筆記主要講ATAC-seq, DNase-seq和MNase-seq 的原理汤功，和探測區(qū)域的異同物邑。

三種測序方法探測區(qū)域的差異：

三種測序方法探測區(qū)域的差異，來源https://www.the-scientist.com/lab-tools/reveling-in-the-revealed-34261

DNase-seq

DNase-seq 從他的名字就能看出來滔金，使用了限制性內切酶（DNase I）對樣品進行了片段化處理色解。

在染色質致密區(qū)域，DNA鏈被致密結構很好地保護起來餐茵，使得內切酶無法接近這些區(qū)域科阎，只能切割開放區(qū)域的DNA。

同樣忿族，在開放區(qū)域锣笨，纏繞在核小體上的DNA被核小體結構所保護刚梭，只有核小體之間的DNA序列能夠被DNase I切割，這些區(qū)域內能夠被DNase切割的位點也被稱為DHS票唆，即DNase超敏感位點（DNase hypersensitive sites）。

該測序方式的特點：

DNase-seq 已經(jīng)被廣泛應用在各個物種中屹徘，可靠性得到了很好的驗證走趋。

定向切割開放區(qū)域內的DHS位點，而不會切割受保護的區(qū)域噪伊，可以通過DNase-seq 推測核小體可能的位置簿煌，和染色質開放性的變化。

DNase-seq需要數(shù)以百萬計的細胞作為樣品鉴吹，現(xiàn)在已經(jīng)開發(fā)了單細胞的DNase-seq姨伟，但無法區(qū)分致密的染色質區(qū)域和測序過程中丟失的情況（沒有重復的弊端）。

DNase I 存在切割偏好性豆励，需要通過計算消除這種偏好夺荒。

得到的序列信息不能完全還原開放區(qū)域內無保護序列。

可以推斷轉錄因子結合位置良蒸。

2. MNase-seq

這種測序方法和DNase-seq原理類似技扼，探測區(qū)域互補。MNase-seq使用的酶是限制性外切酶嫩痰，將不受保護的區(qū)域統(tǒng)統(tǒng)切除剿吻，只余下核小體上纏繞的DNA序列。

該測序方法的特點：

MNase-seq 同樣被廣泛應用到了很多物種中串纺。

結合其他方法丽旅，MNase-seq可以探測和核小體相關的調控因子，比如ChIP-seq纺棺。

單細胞的MNase-seq還沒有被開發(fā)出來榄笙，因此依然需要大量的細胞作為樣本。

MNase 的切割同樣具有偏好性祷蝌，AT含量更高的區(qū)域更容易被切割办斑。

3. ATAC-seq

前兩種方法都需要限制性酶，他們的缺點是切割下來的片段都不是完整的開放染色質信息杆逗。

開放染色質具有轉座酶敏感性乡翅，轉座酶能夠隨機插入到不受保護的DNA序列上（類似DNase），但轉座酶不像限制性內切酶那樣能夠切割DNA罪郊。

Tn5 插入染色質開放區(qū)域蠕蚜， 來源： Transposition of native chromatin for fast and sensitive epigenomic profiling of open chromatin, DNA-binding proteins and nucleosome position.

ATAC-seq使用改造的Tn5轉座酶，將轉座DNA設計為接頭悔橄，隨機插入染色質的開放區(qū)域靶累。

改造后的轉座酶 來源：Transposition of native chromatin for fast and sensitive epigenomic profiling of open chromatin, DNA-binding proteins and nucleosome position.

因為Tn5 不具有切割能力腺毫，能夠完整地將整個開放區(qū)域的序列直接捕獲下來，所以ATAC-seq現(xiàn)在被廣泛應用到開放染色體的測序當中挣柬。

ATAC-seq的特點：

對樣本數(shù)量的要求較低潮酒，單細胞ATAC-seq的方法也已經(jīng)被開發(fā)出來，但存在假陰性邪蛔。

能夠完整地捕獲整個開放區(qū)域的信息急黎，但是測序結果不能和DNase-seq衬廷、MNase-seq的結果完全匹配闰集。

建庫的準備工作較為繁瑣，試劑比較昂貴脐嫂。

可以在ATAC-seq的基礎上結合其他測序手段（如ChIP-seq或RNA-seq）匠抗，進行多組學分析故源。

參考：

三種測序的差異（這個文章是2016年的，能夠感受到最近兩年單細胞測序技術的飛速發(fā)展）：

https://www.the-scientist.com/lab-tools/reveling-in-the-revealed-34261

read是讀長,就是一個反應能測出的堿基數(shù) congtig是將很多read根據(jù)序列拼接在一起拼出的片段