ATAC-seq（Assay for Transposase-Accessible Chromatin with high throughput sequencing）是通過使用高通量測序對轉座酶可接近性核染色質區域進行分析的一種創新表觀遺傳學研究技術。該技術通過轉座酶對某種特定時空下開放的核染色質區域進行切割，進而獲得在該特定時空下基因組中所有活躍轉錄的調控序列。

真核生物的DNA并不是裸露的，而是被包裝成核小體形成串珠狀結構并進一步被折疊、包裝。而基因的轉錄，需要將這種結構解開，使DNA成為可以使各種轉錄機器與其結合的裸露狀態，即形成開放染色質區域。如何鑒定開放染色質區域呢？傳統的方法主要是借助和DNase-Seq、MNase-Seq及ChIP-seq。但這些方法需要的起始細胞量較大，對于少量樣本可行性不高。ATAC-Seq是一種新型的研究開放染色質的技術，利用Tn5轉座酶進入并切割裸露的DNA，并同時連接上特異性的測序接頭。因為切割和加接頭一步完成，因此該技術可大大降低所需細胞起始量。

技術優勢：

1、所需細胞起始量低。

2、應用范圍廣，適用于大部分物種及細胞類型。

實驗策略：

信息分析：

技術參數：

研究案例：

ATAC-Seq分析顯示年齡相關性黃斑變性患者的染色質可及性普遍降低

Wang J, Zibetti C, Shang P, et al. ATAC-Seq analysis reveals a widespread decrease of chromatin accessibility in age-related macular degeneration[J]. Nature Communications, 2018, 9(1).

1、背景：

年齡相關性黃斑變性（AMD）是導致老年人視力喪失的主要因素，大多發生于45歲以上，其患病率隨年齡增長而增高。目前AMD進程中表觀遺傳的改變尚不清楚。本文利用ATAC-Seq對AMD患者視網膜（retina）及視網膜色素上皮細胞（RPE）進行染色質易近性進行了研究。

2、方法：

利用ATAC-Seq技術鑒定AMD及正常組織的retina及RPE的開放染色質區域。另外，結合RNA-Seq技術對開放染色質區域與基因表達的關系進行分析。

3、結論：

將鑒定出的peak（開放染色質區域）分類得到retina特異、RPE特異及兩者共有的peak，與不同組織比較（DNase-Seq數據），發現兩者共有的peak大部分是組織特異的，retina及RPE特異的peak大多是組織特異的（下圖1）。利用peak將樣本分類，發現retina和RPE明顯分開，正常組織和AMD也有分離的趨勢（下圖2）。

分別鑒定retina和RPE AMD早期vs正常組織以及AMD晚期vs AMD早期的差異開放染色質區域（AMD），表明retina染色質易近性主要在AMD早期到AMD晚期出現下降，而RPE染色質易近性主要在正常組織到AMD早期出現下降（下圖3）。結合轉錄組分析表明，ATAC-Seq peak強度和基因表達呈現較強相關性，相關系數為0.51（下圖4）。