染色質(zhì)可及性是指核內(nèi)大分子物質(zhì)與染色質(zhì)化DNA物理接觸的程度，這一程度由核小體的占據(jù)情況和拓撲結(jié)構(gòu)以及其他染色質(zhì)結(jié)合因子對DNA訪問的阻礙所決定。研究染色質(zhì)可及性即是研究在基因組序列相同的前提下，細胞如何通過動態(tài)開放或關閉特定的染色質(zhì)區(qū)域，精準調(diào)控轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合與基因轉(zhuǎn)錄，從而決定細胞的命運分化、功能狀態(tài)及對環(huán)境的響應。

BD Rhapsody 單細胞ATAC-Seq（scATAC-seq）利用高度活躍的Tn 5轉(zhuǎn)座酶將開放的染色質(zhì)片段化，并在切割位點插入測序接頭。測序接頭允許對捕獲的片段進行擴增和測序，從中獲得的數(shù)據(jù)用于創(chuàng)建染色質(zhì)可及性的全基因組圖譜，描繪活性調(diào)控元件如啟動子，增強子和轉(zhuǎn)錄因子結(jié)合位點的位置。

技術優(yōu)勢：

1. 高精度揭示表觀基因組異質(zhì)性

圖1 BD Rhapsody單細胞ATAC-Seq分析實驗中：A) 人外周血單個核細胞的片段長度分布，顯示開放染色質(zhì)中無核小體區(qū)域的優(yōu)先轉(zhuǎn)座和反映核小體定位的~200 bp周期性峰。B) 來自同一實驗的TSS富集圖，顯示基因組背景下TSS周圍的聚合讀數(shù)密度，表明啟動子區(qū)域的優(yōu)先可接近性。C) 來自同一實驗的散點圖，顯示了FriP得分與峰中轉(zhuǎn)座酶位點數(shù)量的對比，每個推定細胞的平均原始讀數(shù)對約為50,000個。D-F) 用BD Rhapsody ATAC-Seq對K562細胞系進行了相同的分析和相同深度的測序。

2. 在單細胞水平上揭示基因調(diào)控和表達之間的聯(lián)系

圖2 A）多組BD Rhapsody?ATAC-Seq實驗中的散點圖，其中每個細胞用點表示，每個細胞的RNA分子根據(jù)ATAC-Seq轉(zhuǎn)位事件繪制。B）來自K562細胞系的多組學BD Rhapsody?ATAC-Seq試驗的相同圖。細胞和非細胞事件之間的清晰分離表明在非細胞條形碼上有效區(qū)分真實細胞和環(huán)境RNA的能力，以及在單細胞水平上成功地聯(lián)合分析染色質(zhì)可及性和轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)。這兩個樣本都被測序，每個假定細胞大約有50000個平均原始讀取對。C）來自獨立BD Rhapsody?ATAC-seq分析實驗的ATAC-seq數(shù)據(jù)與K562細胞系的多組BD Rhapsody?ATAC-seq分析實驗的ATAC-seq數(shù)據(jù)之間的高度相關性所示。

3. 對于不同樣本起始量生成一致的高質(zhì)量數(shù)據(jù)

圖3.不同細胞輸入量的穩(wěn)健性能。A）在每個細胞大約50，000個平均原始讀段對時每個推細胞的非重復片段的中值數(shù)目。B）來自相同實驗的TSS富集圖。C）來自相同實驗的FriP評分，所有這些都指向穩(wěn)健且可再現(xiàn)的性能，而與細胞核數(shù)目無關。

4.全面了解細胞身份

圖4 同一份人PBMC樣本同時進行 BD Rhapsody ATAC-Seq與BD Rhapsody WTA，聯(lián)合二者數(shù)據(jù)進行降維，使用WTA數(shù)據(jù)進行細胞類型注釋。

scATAC-seq應用方向：

1.細胞類型與狀態(tài)的高分辨率分型：在復雜組織（如腦、免疫器官）中，通過染色質(zhì)開放模式的差異，精準區(qū)分細胞亞群（如稀有細胞類型或過渡態(tài)細胞），彌補傳統(tǒng)標記物的局限性。

2.發(fā)育與分化的表觀遺傳動態(tài)追蹤：解析胚胎發(fā)育、組織再生或干細胞分化過程中，細胞命運決定的表觀遺傳驅(qū)動因素（如關鍵調(diào)控元件的開放/關閉），繪制高分辨率的表觀遺傳軌跡。

3.腫瘤異質(zhì)性與微環(huán)境解析：揭示腫瘤內(nèi)不同克隆亞群的表觀遺傳特征，以及腫瘤微環(huán)境（如免疫細胞、基質(zhì)細胞）的染色質(zhì)狀態(tài)差異，為理解轉(zhuǎn)移、耐藥及免疫逃逸提供線索。

4.基因調(diào)控網(wǎng)絡與轉(zhuǎn)錄因子活性分析：開放染色質(zhì)區(qū)域?qū)D(zhuǎn)錄因子（TF）結(jié)合位點，單細胞水平可定位特定狀態(tài)下活躍TF及其靶基因，構(gòu)建細胞特異性的調(diào)控網(wǎng)絡。

5.疾病相關表觀遺傳變異挖掘：比較患者與健康人單細胞數(shù)據(jù)，識別與疾病（如神經(jīng)退行性疾病、自身免疫?。┫嚓P的異常開放/閉合區(qū)域，發(fā)現(xiàn)潛在治療靶點。

6.神經(jīng)科學精細研究：解析大腦中神經(jīng)元/膠質(zhì)細胞的亞型特異性表觀遺傳程序，關聯(lián)其發(fā)育起源與功能（如突觸可塑性、神經(jīng)環(huán)路形成）。

7.藥物響應與表觀可塑性評估：監(jiān)測藥物處理后細胞染色質(zhì)狀態(tài)的變化，評估表觀遺傳可塑性對藥效或耐藥的影響，指導精準治療。

8.多組學整合分析：與WTA、Abseq聯(lián)用，關聯(lián)染色質(zhì)開放性與基因表達/功能蛋白，全面解析細胞狀態(tài)。

文獻分享

標題：Mucosal vaccination in mice provides protection from diverse respiratory threats

小鼠黏膜疫苗接種能保護其免受多種呼吸道威脅

期刊：Science

IF：45.8

時間：2026.02

使用技術：BD Rhapsody WTA、BD Rhapsody ATAC-Seq、Curio Trekker、PhenoCycler-Fusion

結(jié)果：

本研究利用多組學整合分析（包括單細胞轉(zhuǎn)錄組、單細胞ATAC-seq、空間轉(zhuǎn)錄組及空間蛋白成像），系統(tǒng)揭示了黏膜疫苗接種誘導肺部組織駐留記憶T細胞（TRM）形成并提供廣譜呼吸道保護的免疫機制；研究發(fā)現(xiàn)，黏膜免疫不僅能在肺實質(zhì)和氣道中誘導產(chǎn)生具有獨特表觀遺傳特征和定位特異性的高豐度TRM細胞群，還能重塑肺部微環(huán)境的基質(zhì)與免疫互作網(wǎng)絡，從而在無需抗體介導的情況下，通過TRM細胞的快速反應有效抵御流感病毒、SARS-CoV-2變異株及細菌等多種呼吸道病原體的侵襲，為開發(fā)針對新興呼吸道威脅的通用型黏膜疫苗提供了關鍵的分子圖譜和理論依據(jù)。

對接種疫苗21和90天的幼稚小鼠肺組織進行scATAC-seq分析

承啟生物作為BD Rhapsody國內(nèi)最早一批認證服務商，現(xiàn)已引進BD Rhapsody ATAC-Seq解決方案，歡迎有需求的老師與我們?nèi)〉寐?lián)系。

公司介紹

深圳承啟生物科技有限公司，是一家匯集世界先進科研成果、立足珠三角地區(qū)、輻射全球的高科技生物公司，總部位于深圳，研發(fā)中心設在廣州，并在北京、上海、南京、武漢、杭州、香港、臺灣等地設有分公司或辦事處。承啟擁有自主研發(fā)、已被學術界公認的高精度基因測序分析算法，建立了國內(nèi)第一個全自主基因檢測流程，擁有一套橫跨核酸組、蛋白質(zhì)組、代謝組的完整組學質(zhì)控體系，多種單細胞及空間平臺，提供基因組、轉(zhuǎn)錄組、蛋白質(zhì)組、代謝組、翻譯組以及單細胞、空間、外泌體等全面組學技術服務，致力于用更專業(yè)、更準確的基因研究技術造?？蒲屑搬t(yī)療。