RNA-seq看到的是轉錄調控的結果，通過(guò)轉錄組測序，我們可以了解到基因在不同的組織部位中的表達變化，但是基因為什么會(huì )發(fā)生不同的表達變化呢？其中重要的原因之一就是轉錄本的表達受到染色體結構變化而引起的豐富的調控機制的作用，ATAC-seq以及HI-C互作探究的正是研究染色體的結構變化是如何影響mRNA表達的主要兩類(lèi)產(chǎn)品。
ATAC-seq產(chǎn)品可以獲得全基因范圍內處于開(kāi)放狀態(tài)的染色質(zhì)區域；通過(guò)分析染色質(zhì)開(kāi)放區域的motif，可以獲得潛在的活躍轉錄因子及其靶基因。Hi-C互作產(chǎn)品可以將基因組上原本分散的遠距離調控元件與其調控區域聯(lián)系起來(lái)，有助于解析基因的轉錄調控、增強子與啟動(dòng)子的相互作用等，成為連接基因組、轉錄調控和表觀(guān)遺傳研究的紐帶
今天給大家帶來(lái)由百邁客提供技術(shù)服務(wù)的的幾篇相關(guān)產(chǎn)品的文章案例，希望給大家提供一些研究思路的參考。
案例一
文章標題：光開(kāi)關(guān)釕配合物在活細胞中誘導和監測DNA相分離
發(fā)表期刊：Journal of the American Chemical Society
作者單位：中山大學(xué)
IF：11.419
涉及的百邁客生物服務(wù)產(chǎn)品：ATAC-seq和RNA-seq
材料方法
RNA-seq：
材料：0、4、12和25小時(shí)Ru1處理的A549細胞，各時(shí)間處理取三個(gè)生物學(xué)重復
ATAC-seq：
材料：0、25小時(shí)Ru1處理的A549細胞，各時(shí)間處理取兩個(gè)個(gè)生物學(xué)重復
其他生化實(shí)驗
主要內容
DNA的相分離參與染色質(zhì)的包裝來(lái)調節基因的轉錄?；罴毎蠨NA相分離的可視化和操作面臨著(zhù)巨大的挑戰。本文作者提出了一種Ru(II)復合物(Ru1)，該復合物具有較高的DNA結合親和力和DNA“光開(kāi)關(guān)”行為，可以誘導和監測體外活細胞中的DNA相分離。分子動(dòng)力學(xué)模擬表明，Ru1中兩個(gè)帶有正電荷親脂三苯基膦取代基和柔性長(cháng)烷基鏈的phen-PPh3配體在DNA分子間形成多價(jià)結合力誘導DNA相分離中發(fā)揮了重要作用。重要的是，Ru1獨特的環(huán)境敏感發(fā)射特性可以通過(guò)雙光子磷光壽命成像直接可視化活細胞中DNA相分離的動(dòng)態(tài)過(guò)程。此外，通過(guò)RNA測序和ATAC測序相結合的結果發(fā)現Ru1可以通過(guò)調節染色質(zhì)可及性來(lái)改變基因的表達模式?？傊?，作者在這里提出了第一個(gè)基于小分子的活細胞DNA相分離的示蹤劑和調節劑，并闡明了其對染色質(zhì)狀態(tài)和轉錄組的影響。
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案例二
文章標題：多組學(xué)揭秘人脊索瘤治療新靶點(diǎn)-CA2
發(fā)表期刊：NEURO-ONCOLOGY
作者單位：上海交通大學(xué)醫學(xué)院
IF: 12.3
涉及的百邁客生物服務(wù)產(chǎn)品：RNA-seq、ATAC-seq和Hi-C
材料方法
材料：細胞系（原代HNP細胞來(lái)自24周胎齡的流產(chǎn)胎兒的原代培養細胞；脊索瘤細胞系CH22獲自脊索瘤基金會(huì )；骨髓單核細胞（BMM）來(lái)自C57/BL6小鼠股骨）
方法：RNA-seq、ATAC-seq和Hi-C
主要內容
脊索瘤是一種罕見(jiàn)的間充質(zhì)惡性腫瘤，復發(fā)率高，致瘤機制不明確。遺傳物質(zhì)的改變、表觀(guān)遺傳調節因子和染色質(zhì)空間構象在脊索瘤的發(fā)生和發(fā)展中起關(guān)鍵作用。本研究利用RNA-seq、ATAC-seq和 Hi-C技術(shù)對脊索瘤和人髓核（HNP）進(jìn)行多組學(xué)檢測，并結合影像學(xué)檢查和臨床信息，揭示了骨微環(huán)境在脊索瘤中的重要作用，并且發(fā)現CA2在脊索瘤中高表達，但在HNP中幾乎不表達。本研究還發(fā)現可通過(guò)敲除基因或使用鹽酸多佐胺等藥物抑制CA2的表達，從而抑制脊索瘤細胞生長(cháng)和遷移，此外，鹽酸多佐胺還通過(guò)阻斷骨髓單核細胞向破骨細胞的分化來(lái)調節骨微環(huán)境。綜上，本研究通過(guò)結合多組學(xué)檢測技術(shù)，結合了位于CH22和HNP細胞之間的compartments、細胞特異性TAD和loop中的重疊的DEG，鑒定到了兩個(gè)重疊的DEG，即CA2和THNSL2?；贕O和KEGG功能注釋?zhuān)瑢A2蛋白確定為脊索瘤的治療新靶點(diǎn)，最終揭示了骨微環(huán)境在脊索瘤發(fā)生中的作用。
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原文獲取連接：https://international.biocloud.net/zh/article/list/34314167
案例三
文章標題：TRIM28通過(guò)SUMO化修飾CDK9和抑制P-TEFb促進(jìn)HIV-1潛伏
發(fā)表期刊：Elife
作者單位：中山大學(xué)中山醫學(xué)院
IF：7.616
涉及的百邁客生物服務(wù)產(chǎn)品：ATAC-seq和RNA-seq
材料方法
siRNA文庫高通量篩選：鑒定HIV-1抑制和潛伏的細胞靶蛋白，TZM-BL細胞系（一種攜帶有熒光素酶報告基因的傳代細胞系,并且該報告基因受HIV-1 tat原件調控，只有在HIV-1 Tat蛋白存在的情況下才能有效表達。）
RNA-seq：用PHA刺激來(lái)自?xún)蓚€(gè)健康供體的新鮮分離的CD4 + T細胞2天或不進(jìn)行處理，鑒定HIV-1潛伏相關(guān)基因
ATAC-seq：J-Lat 10.6或TZM-bl細胞系，研究TRIM28缺失后HIV-1啟動(dòng)子的染色質(zhì)可及性
其他實(shí)驗
主要內容
TRIM28不僅可以作為定義明確的表觀(guān)遺傳學(xué)adaptor，還可以作為SUMO E3連接酶與SUMOylate P-TEFb復合物一起發(fā)揮作用，從而顯著(zhù)抑制HIV-1的表達并導致HIV-1潛伏。提出了TRIM28介導的HIV-1潛伏模型：在活躍狀態(tài)下，P-TEFb復合物被HIV-1 Tat募集至部分轉錄的HIV-1 RNA反式激活反應元件（TAR）。P-TEFb催化亞基CDK9使RNAP II的Ser2殘基超磷酸化，促進(jìn)RNAP II轉錄HIV-1 RNA的持續性；在潛伏狀態(tài)下，TRIM28被募集到HIV-1 LTR并在Lys44、Lys56和Lys68 SUMO化CDK9，導致CDK9激酶活性的抑制和其與細胞周期蛋白T1的隔開(kāi)，沒(méi)有Ser2的超磷酸化，RNAP II啟動(dòng)子近端暫停在LTR。因此，潛伏狀態(tài)由TRIM28介導的CDK9功能障礙和TRIM28介導的核小體nuc-1的抑制性表觀(guān)遺傳修飾維持，核小體nuc-1恰好位于HIV-1啟動(dòng)子的下游。
其中，作者通過(guò)ATAC-Seq探究了TRIM28缺失后HIV-1啟動(dòng)子的染色質(zhì)可及性，發(fā)現啟動(dòng)子區的活性顯著(zhù)增強，最終說(shuō)明了RIM28介導的SUMO化損害了CDK9與Cyclin T1的結合能力和CDK9對RNAP II的激酶活性，導致轉錄延伸功能障礙。
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原文獲取連接：https://international.biocloud.net/zh/article/detail/30652970
案例四
文章標題：非神經(jīng)前體細胞轉錄因子Ptf1a可獨立將成纖維細胞直接重編程為神經(jīng)干細胞
發(fā)表期刊：Journal of the American Chemical Society
作者單位：中山大學(xué)
IF: 12.353
涉及的百邁客生物服務(wù)產(chǎn)品：ATAC-seq和RNAseq
材料方法
RNA-seq：
材料：miNSC（第10代小鼠誘導性神經(jīng)干細胞）、小鼠皮質(zhì)神經(jīng)干細胞（SCR029）和小鼠胚胎成纖維細胞（MEF）。測序平臺：Illumina HiSeq 4000。
ATAC-seq：
材料：35000個(gè)MEF細胞，50,000個(gè)miNSC10細胞，50,000個(gè)SCR029細胞。測序平臺：Illumina HiSeq X Ten。
體內外分化試驗
行為學(xué)試驗：
筑巢試驗，曠場(chǎng)試驗，新物體識別試驗，Y迷宮試驗，morris水迷宮實(shí)驗。
主要內容
由體細胞重編程的誘導性神經(jīng)干細胞（induced neural stem cells，iNSC）在神經(jīng)疾病的細胞替代療法和體外建模中具有巨大的潛力。已有研究證明將成纖維細胞直接轉化成iNSC的方法依賴(lài)于幾個(gè)關(guān)鍵的神經(jīng)前體細胞轉錄因子（TF），這就提出了一個(gè)問(wèn)題：這種直接的重編程是否可以由非神經(jīng)前體細胞調控TF來(lái)實(shí)現。通過(guò)RNA-seq和ATAC-seq分析結果，作者發(fā)現非神經(jīng)前體細胞調控TFPtf1a可以將小鼠和人的成纖維細胞直接重編程為具有分化出神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞和少突膠質(zhì)細胞的潛能和自我更新能力的iNSC，并在移植后可以改善阿爾茨海默病小鼠模型的認知功能障礙。相比于MEF，miNSC10和SCR029細胞，Ptf1a重編程的miNSC自我更新和維持所需要的Notch信號通路相關(guān)基因均顯著(zhù)上調，并且這些位點(diǎn)也顯示出差異的ATAC-seq圖譜。說(shuō)明Ptf1a的重編程活性是通過(guò)與Rbpj結合的非Notch信號依賴(lài)途徑，來(lái)維持NSC特化、自我更新和體內穩態(tài)。同時(shí)作者的數據確定了這是一種用于研究和治療的更安全的非典型iNSC。
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原文獲取連接：https://international.biocloud.net/zh/article/detail/30030434
經(jīng)過(guò)以上的文章案例，我們可以看出，ATAC、HI-C互作這類(lèi)表觀(guān)研究的組學(xué)產(chǎn)品，通常要和其他組學(xué)聯(lián)合進(jìn)行分析，其中最主要應用的就是轉錄組學(xué)，目前利用ATAC、HI-C和轉錄組的多組學(xué)結合的研究模式逐漸成為高分文章的“標配”，聯(lián)合分析可以從序列變異、 基因表達、堿基修飾、染色質(zhì)狀態(tài)等角度綜合闡釋調控網(wǎng)絡(luò )與分子機制，已被廣泛應用于腫瘤、疾病、神經(jīng)科學(xué)、發(fā)育生物學(xué)及免疫等研究領(lǐng)域。
百邁客醫學(xué)致力于多組學(xué)的聯(lián)合分析內容，有成熟的聯(lián)合分析方案和流程，完成近300個(gè)物種，近千個(gè)文庫構建，如果您對相關(guān)方向的研究感興趣，歡迎來(lái)電咨詢(xún)（400-600-3186）或掃描下方二維碼聯(lián)系我們~
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