Directives de Soumission d'Échantillons
Cartographie de l'accessibilité de la chromatine spécifique aux types cellulaires avec scATAC-seq
L'ATAC-seq à cellule unique, également connu sous le nom de scATAC-seq, profile l'accessibilité de la chromatine à travers des cellules ou des noyaux individuels. Au lieu de moyenniser les signaux à travers un échantillon mixte, il aide à séparer les motifs régulateurs par type cellulaire, état cellulaire, groupe de traitement ou stade de différenciation.
Cela est important lorsque l'ATAC-seq en vrac est trop moyenné pour expliquer un échantillon hétérogène. Dans les tumeurs, les tissus immunitaires, les organoïdes, les systèmes de développement ou les modèles de maladies, différentes populations cellulaires peuvent porter différents enhancers accessibles, promoteurs et motifs de facteurs de transcription. Le scATAC-seq aide à révéler ces différences à une résolution unicellulaire.
Nous utilisons ce service pour aider les équipes de recherche à passer de "quels gènes sont exprimés ?" à "quelles régions régulatrices peuvent être actives dans des populations cellulaires spécifiques ?" Le résultat n'est pas seulement un ensemble de données de séquençage, mais une vue régulatrice qui peut soutenir la recherche axée sur les mécanismes.
Ce que révèle le scATAC-seq
scATAC-seq identifie des régions de chromatine ouverte où l'ADN accessible à la transposase peut être capturé et séquencé. Ces régions incluent souvent des promoteurs, des amplificateurs et d'autres éléments régulateurs qui aident à définir l'identité cellulaire ou les transitions d'état cellulaire.
- Accessibilité de la chromatine spécifique au type cellulaire
- Pics accessibles spécifiques aux clusters
- Éléments réglementaires liés aux groupes biologiques
- Enrichissement des motifs de facteurs de transcription
- Scores d'activité génique déduits de l'accessibilité
- Accessibilité différentielle selon les conditions
- Connexions entre l'état de la chromatine et l'expression génique
Ces résultats sont particulièrement utiles lorsque votre projet nécessite des preuves réglementaires au-delà de l'abondance des transcrits.
Lorsque l'accessibilité de la chromatine apporte une valeur ajoutée au-delà du scRNA-seq
scRNA-seq est puissant pour l'analyse de l'expression génique et de l'identité cellulaire, mais il ne mesure pas directement si l'ADN régulateur est accessible. scATAC-seq comble cette lacune en montrant où la chromatine est ouverte dans différentes populations cellulaires.
- La scRNA-seq a identifié des clusters, mais les facteurs régulateurs restent flous.
- Vous souhaitez comparer l'accessibilité des amplificateurs ou des promoteurs entre les groupes.
- Vous avez besoin de preuves de motifs de facteurs de transcription pour les programmes régulateurs candidats.
- Vous souhaitez relier l'accessibilité de la chromatine à l'expression par le biais d'une intégration optionnelle.
- Vous étudiez la différenciation, l'activation immunitaire, l'évolution tumorale ou la réponse aux médicaments.
Pour les projets axés sur l'expression, vous pouvez consulter notre Séquençage d'ARN à cellule unique service. Pour une planification de projet à cellule unique plus large, consultez notre Séquençage à cellule unique plateforme.
Domaines de recherche soutenus par le scATAC-seq
| Domaine de recherche | Comment le scATAC-seq aide |
|---|---|
| Oncologie | Résout les programmes tumoraux, stromaux et de régulation immunitaire au niveau des types cellulaires. |
| Immunologie | Profilage de l'accessibilité de la chromatine lors de l'activation immunitaire, de la différenciation ou de l'inflammation. |
| Recherche sur les cellules souches | Suit les changements réglementaires pendant l'engagement de lignée et la transition de destin cellulaire. |
| Biologie du développement | Aide à identifier les éléments régulatoires accessibles à travers les stades de développement. |
| Modèles d'organoïdes | Compare les états de différenciation et l'hétérogénéité réglementaire dans les systèmes modèles. |
| Neurosciences | Soutient des études réglementaires spécifiques aux types cellulaires dans des tissus neuronaux complexes. |
| Recherche sur la réponse aux médicaments | Identifie les changements réglementaires associés au traitement ou à la perturbation. |
Des cellules ou noyaux aux bibliothèques de chromatine unicellulaire
Notre flux de travail scATAC-seq suit votre échantillon depuis l'entrée du projet jusqu'à l'interprétation réglementaire. Nous examinons la qualité de l'échantillon, le comportement de transposition, la performance de la bibliothèque, le rendement de séquençage et le contrôle qualité des données avant de considérer les résultats comme des preuves biologiques.
Un projet typique comprend une évaluation de la faisabilité des échantillons, une évaluation des cellules ou des noyaux, une transposition Tn5, un codage à barres de cellules uniques, la construction de bibliothèques, le séquençage, le contrôle de qualité des données et une analyse bioinformatique.
Examen de la faisabilité et de l'admission des projets
Nous commençons par votre échantillon et la question réglementaire que vous souhaitez répondre. Notre équipe examine le type d'échantillon, l'espèce, la source tissulaire, la méthode de préservation, l'entrée cellulaire ou nucléaire attendue, les groupes biologiques et les objectifs d'analyse en aval.
- L'échantillon est-il une suspension cellulaire, une suspension de noyaux, un tissu, un échantillon de sang ou un sous-ensemble trié ?
- L'échantillon est-il frais, congelé, cryopréservé ou déjà traité ?
- L'échantillon est-il censé contenir des débris, des agglomérats, des cellules mortes ou des noyaux fragiles ?
- Les groupes biologiques sont-ils équilibrés entre les conditions ?
- L'analyse nécessitera-t-elle uniquement les sorties standard de scATAC-seq, ou également une analyse des motifs et d'intégration ?
- Le projet nécessite-t-il une comparaison avec des données scRNA-seq, snRNA-seq ou des ensembles de données publics ?
Cette revue nous aide à décider si le scATAC-seq est un flux de travail approprié et quels détails de préparation doivent être abordés avant la soumission des échantillons.
Préparation des noyaux ou évaluation d'entrée
Le scATAC-seq utilise couramment des noyaux comme entrée car l'accessibilité de la chromatine est mesurée par l'accès de la transposase à l'ADN nucléaire. Si vous avez déjà des cellules ou des noyaux préparés, nous examinons la qualité de l'entrée avant la préparation de la bibliothèque. Si votre projet commence à partir de tissu, nous considérons d'abord si les noyaux peuvent être récupérés dans des conditions adaptées à la transposition.
- Concentration de cellules ou de noyaux
- Intégrité des noyaux
- Niveau de débris
- Agglomération ou agrégation
- Noyaux sur-fragmentés ou rompus
- Historique de la gestion des échantillons
- Inhibiteurs ou contaminants potentiels
- Adéquation pour la transposition en aval
Une mauvaise qualité d'entrée peut réduire les fragments utiles, affaiblir l'enrichissement des TSS, augmenter le signal de fond et rendre le regroupement ou l'annotation plus difficiles.
Transposition Tn5 et codage à cellule unique
Dans le scATAC-seq, les régions de chromatine accessibles sont marquées par la transposase Tn5. Ces fragments d'ADN accessibles sont ensuite liés à des codes-barres de cellules uniques ou de noyaux uniques, permettant d'attribuer les lectures à des cellules ou noyaux individuels.
- Préparer ou évaluer des cellules ou des noyaux.
- Utilisez la transposase pour marquer les régions de chromatine accessibles.
- Partitionner des noyaux ou des cellules individuels pour le marquage.
- Construire des bibliothèques de séquençage à partir de fragments barcodés.
- Séquence des fragments de chromatine ouverte.
- Attribuer des fragments aux codes-barres cellulaires.
- Créer des profils d'accessibilité pour une analyse en aval.
Ce flux de travail permet d'étudier l'accessibilité de la chromatine au niveau de la cellule unique plutôt qu'en tant que signal moyen sur l'ensemble de l'échantillon.
Contrôle qualité de la bibliothèque, séquençage et contrôle qualité des données
Après le codage-barres et la construction de la bibliothèque, nous examinons les performances de la bibliothèque et la qualité des données de séquençage avant de passer à l'interprétation biologique.
- Rendement de la bibliothèque et profil de fragment
- Qualité de lecture
- Récupération de code-barres
- Fragments uniques par cellule
- Distribution de la taille des fragments
- enrichissement TSS
- Métriques de QC liées au FRiP ou au pic lorsque cela est applicable.
- Résultats des appels cellulaires
- Revue de doublet ou de cellule de basse qualité
- Qualité maximale et signal de fond
Ces couches de contrôle qualité aident à déterminer si l'ensemble de données est adapté au clustering, à l'appel de pics, à l'analyse de motifs et à la comparaison des conditions.
De l'examen de contrôle qualité à l'interprétation réglementaire
Une fois que les données ont passé la révision QC, nous passons à l'analyse réglementaire. Cela inclut l'alignement ou le traitement des fragments, l'appel de pics, la construction d'une matrice d'accessibilité cellule-par-pic, le regroupement, la réduction de dimensionnalité, l'identification des pics marqueurs, le support d'annotation, l'enrichissement de motifs et l'intégration optionnelle.
L'objectif est de fournir des résultats que votre équipe peut inspecter, questionner, réutiliser et relier à la prochaine expérience.
Exigences d'échantillon pour les projets scATAC-seq
La préparation des échantillons est l'un des facteurs les plus importants pour la qualité des données scATAC-seq. Les valeurs ci-dessous sont des références pratiques pour la planification. Les exigences finales peuvent varier en fonction de l'espèce, du type de tissu, de l'état de l'échantillon, du choix de la plateforme et de la conception du projet.
| Type d'échantillon | Entrée recommandée | Exigences de qualité | Expédition / Stockage | Points de contrôle clés de QC | Remarques |
|---|---|---|---|---|---|
| Suspension cellulaire | >1×105 cellules comme référence | >80 % de viabilité ; 500–1 000 cellules/µL ; <5 % d'agrégation ; pas de fragments >40 µm | Gestion de la chaîne du froid ou gestion dépendante du projet | Viabilité, débris, agrégation, inhibiteurs | Adapté aux cellules dissociées de haute qualité. |
| Suspension de noyaux | Dépendant du projet ; à revoir avant soumission | Noyaux intacts, peu de débris, peu d'agglutination | Chaîne du froid comme conseillé | Intégrité des noyaux, concentration, singulets | Entrée préférée pour de nombreux workflows scATAC-seq. |
| Échantillons de sang ou de cellules immunitaires | >5 mL de sang total dans un tube EDTA en tant que référence | Pas d'anticoagulant héparine | Nouvelle expédition comme convenu. | Récupération cellulaire et préservation des sous-ensembles immunitaires | Utile pour les projets de PBMC ou de cellules immunitaires. |
| Tissu frais | 0,3 cm × 0,3 cm, 4–5 pièces comme référence | Évitez les gros blocs de tissu. | Coordination de la chaîne du froid | Intégrité des tissus et libération des noyaux | Nécessite une étude de faisabilité avant la mise en place du projet. |
| Tissu congelé | Dépendant du projet | Évitez les cycles de gel-dégel répétés. | Glace carbonique ou état congelé | Libération des noyaux, débris, intégrité de la chromatine | Nécessite une révision avant la configuration du projet. |
| Sous-ensembles triés | Dépendant du projet | Peu de débris et un nombre suffisant de cellules ou de noyaux | Comme conseillé | Récupération, concentration, viabilité ou intégrité des noyaux | Utile pour les populations rares ou les sous-ensembles cellulaires ciblés. |
Pour des conseils de soumission plus larges, veuillez consulter notre Directives de Soumission d'Échantillons.
Bioinformatique pour l'accessibilité de la chromatine et l'interprétation réglementaire
Un projet scATAC-seq ne doit pas s'arrêter à l'alignement des lectures ou à l'appel de pics. Vous devez savoir si les données peuvent soutenir le clustering, quelles populations cellulaires présentent des motifs d'accessibilité spécifiques, et quels éléments régulateurs ou motifs peuvent expliquer les différences biologiques.
CD Genomics connecte les métriques de QC, les pics d'accessibilité, le regroupement cellulaire, l'enrichissement en motifs, l'activité génique et l'intégration transcriptomique optionnelle dans un seul flux de travail d'analyse.
Livrables d'analyse minimum
| Livrable | Ce que vous recevez | Pourquoi c'est important |
|---|---|---|
| Données de séquençage brutes | Fichiers FASTQ | Permet l'archivage des données et le retraitement futur. |
| Sortie d'alignement | BAM ou fragments alignés lorsque cela est applicable | Prend en charge l'examen des fragments de chromatine mappés. |
| Fichier fragment | Fragments de chromatine liés à un code-barres | Entrée principale pour l'analyse scATAC-seq en aval. |
| Résumé des appels cellulaires | Résumé des codes-barres des cellules ou des noyaux conservés | Aide à évaluer la récupération des cellules utilisables. |
| Matrice cellule-par-pic | Matrice d'accessibilité à travers les cellules et les sommets | Forme la base pour le regroupement et la comparaison. |
| Ensemble de pics et annotation de pics | Régions accessibles avec annotation génomique | Soutient l'interprétation des éléments réglementaires. |
| Résumé de QC | Métriques de bibliothèque, de séquençage et de contrôle qualité au niveau cellulaire | Aide à évaluer si l'ensemble de données soutient l'analyse. |
| Distribution de la taille des fragments | Revue des motifs de fragments liés aux nucléosomes | Soutient l'évaluation de la qualité des bibliothèques. |
| Résumé de l'enrichissement TSS | Enrichissement près des sites de début de transcription | Indicateur de qualité du signal commun pour les données ATAC. |
| Graphiques de réduction de dimensionnalité | Vues UMAP ou t-SNE | Montre la structure d'accessibilité au niveau des cellules. |
| Résultats de regroupement | Attributions de cluster et métadonnées | Soutient la découverte de populations cellulaires. |
| Table des sommets de marqueurs | Régions accessibles associées aux clusters | Aide à définir les différences réglementaires par groupe. |
| Support pour l'annotation des types de cellules | Annotation basée sur l'accessibilité et références optionnelles | Connecte les clusters à une signification biologique. |
| Rapport d'analyse | Méthodes, chiffres, tableaux et notes | Fournit à votre équipe un résumé de projet lisible. |
Analyse Réglementaire Avancée Optionnelle
- Analyse d'enrichissement des motifs
- Inférence de l'activité des facteurs de transcription
- Calcul de l'indice d'activité génique
- Lien pic-gène
- Analyse de l'accessibilité différentielle par cluster ou condition
- Comparaison entre les groupes de traitement, de génotype, de maladie ou de point temporel.
- Analyse de trajectoire ou d'état de différenciation
- Interprétation du réseau réglementaire
- Comparaison de jeux de données publics
- Analyse personnalisée pour les organismes non-modèles
- Intégration avec des données scRNA-seq, snRNA-seq ou d'autres données omiques
Intégration avec les données scRNA-seq et d'autres omiques
De nombreux chercheurs utilisent le scATAC-seq après que le scRNA-seq a identifié des populations cellulaires importantes. Dans ce contexte, le scATAC-seq aide à expliquer la couche régulatrice derrière les changements d'expression génique.
- Transfert d'étiquettes des clusters scRNA-seq vers les clusters scATAC-seq
- Intégration conjointe des ensembles de données RNA et ATAC
- Comparaison de l'activité et de l'expression des gènes
- Liaison des sommets accessibles aux gènes voisins
- Priorisation des facteurs de transcription pour un suivi
- Comparer les états réglementaires selon les conditions
Lorsque l'expression et l'accessibilité doivent être mesurées dans la même cellule, une stratégie multiome à cellule unique peut être plus appropriée. Lorsque la couche d'accessibilité de la chromatine est la principale question, le scATAC-seq autonome peut être une option ciblée et efficace.
Fichiers réutilisables et transparence des paramètres
Nous ne considérons pas l'analyse épigénomique à cellule unique comme une boîte noire. Lorsque cela est applicable, nous pouvons fournir des fichiers réutilisables et des notes d'analyse afin que votre équipe de bioinformatique interne puisse examiner le flux de travail.
- Fichiers FASTQ
- fichiers BAM ou fragment
- fragments.tsv.gz
- peaks.bed
- matrice cellule-par-pic
- table de métadonnées
- table d'annotation de cluster
- table d'enrichissement des motifs
- matrice d'activité génique
- table d'accessibilité différentielle
- fichiers de figures
- rapport d'analyse
- Objets compatibles avec Seurat, ArchR ou Signac le cas échéant.
- Notes de pipeline et résumés des paramètres
Choisir le scATAC-seq par rapport aux options épigénomiques connexes
La méthode épigénomique ou transcriptomique appropriée dépend de votre question biologique. Nous vous aidons à choisir l'option qui convient à votre échantillon, à la résolution requise et à vos objectifs d'interprétation.
| Méthode | Couche moléculaire | Échantillon de meilleur ajustement | Résolution | Force | Limitation | Quand choisir |
|---|---|---|---|---|---|---|
| scATAC-seq | Accessibilité de la chromatine | Cellules ou noyaux | Cellule unique | Résout les éléments régulateurs spécifiques aux types cellulaires | Données rares ; nécessite une analyse approfondie. | Choisissez ceci lorsque l'accessibilité de la chromatine spécifique au type cellulaire est la question clé. |
| ATAC-seq en vrac | Accessibilité de la chromatine | Tissu ou population cellulaire | Moyenne d'échantillon en vrac | Flux de travail simplifié et complexité d'analyse réduite | Masque des signaux spécifiques à un type de cellule | Choisissez ceci lorsque l'accessibilité par moyenne d'échantillon est suffisante. |
| scARN-seq | Expression génique | Cellules viables ou noyaux selon le flux de travail | Cellule unique ou noyau unique | Définit l'identité cellulaire et les états d'expression | Ne mesure pas directement l'accessibilité de la chromatine. | Choisissez ceci lorsque l'expression génique et la cartographie des états cellulaires sont les principaux objectifs. |
| Multiome à cellule unique | ATAC + expression génique | Cellules ou noyaux de haute qualité | Multi-couche à cellule unique | Accessibilité des liens et expression directe | Complexité accrue et besoins d'échantillonnage plus stricts | Choisissez ceci lorsque l'accessibilité et l'expression dans la même cellule sont toutes deux requises. |
| CUT&Tag / ChIP-seq | Liaison protéine-ADN ou enrichissement de marqueurs d'histones | Cellules ou tissu, selon la méthode | En vrac ou à faible apport selon le flux de travail | Profilage des marques TF ou histones spécifiques à la cible | Nécessite un anticorps spécifique à la cible | Choisissez ceci lorsque qu'une protéine de chromatine spécifique, un facteur de transcription ou une marque d'histone est au centre de l'attention. |
Règles de sélection pratiques
Choisir scATAC-seq lorsque votre question principale concerne l'accessibilité de la chromatine spécifique au type cellulaire.
Choisissez ATAC-seq en vrac lorsque vous avez besoin d'un écran d'accessibilité à moyenne échantillon et que vous n'avez pas besoin de séparer les signaux par population cellulaire.
Choisir scARN-seq lorsque l'identité cellulaire, l'expression génique et les états transcriptomiques sont au premier plan.
Choisir multiome à cellule unique lorsque l'accessibilité et l'expression doivent être mesurées dans la même cellule.
Choisir CUT&Tag ou ChIP-seq lorsque votre étude se concentre sur un facteur de transcription spécifique, une marque d'histone ou une protéine associée à la chromatine.
Combinez les méthodes lorsque l'interprétation réglementaire nécessite plus d'une couche de preuve. Pour les projets axés sur l'immunité, vous pouvez également explorer notre Service de séquençage scTCR/BCRPour le profilage transcriptomique basé sur les noyaux, voir notre Service de séquençage snRNA.
Pourquoi travailler avec CD Genomics pour le scATAC-seq ?
Un projet scATAC-seq réussi nécessite plus que la construction de bibliothèques et le séquençage. Il nécessite un jugement sur les échantillons, un contrôle qualité spécifique à l'accessibilité de la chromatine, un traitement des données minutieux et une analyse réglementaire que votre équipe peut comprendre et réutiliser.
- Revue de projet axée sur l'échantillonNous commençons par votre échantillon et votre objectif de recherche. Avant la mise en place du projet, notre équipe examine le type d'entrée, l'état de l'échantillon, les groupes biologiques, la qualité attendue des cellules ou des noyaux, et les besoins en analyse en aval.
- Flux de travail épigénomique unicellulaire conscient de la qualité (QC-Aware)Nous examinons la qualité des échantillons ou des noyaux d'entrée, la pertinence de la transposition, le contrôle de qualité de la bibliothèque, le contrôle de qualité des données de séquençage, la récupération des codes-barres, la qualité des fragments, l'enrichissement des TSS, la qualité des pics et le comportement de regroupement.
- Bioinformatique réglementaire sur mesureNous pouvons adapter le plan d'analyse en fonction de votre question de recherche, y compris la comparaison des conditions, l'analyse des motifs, le scoring de l'activité génique, l'intégration avec le scRNA-seq et des rapports personnalisés pour des populations cellulaires sélectionnées.
- Livrables que votre équipe peut examiner et réutiliserVous recevez des résultats qui soutiennent la révision et la réutilisation, y compris des données brutes, des fragments, des matrices, des fichiers de pics, des résumés de contrôle qualité, des tableaux de motifs, des figures annotées et des rapports d'analyse.
Références
- Des profils scATAC-seq IT semi-automatisés de l'accessibilité chromatinienne spécifique aux cellules dans les populations de différenciation et de sang périphérique.
- Transposition de la chromatine native pour un profilage épigénomique rapide et sensible de la chromatine ouverte, des protéines liantes à l'ADN et de la position des nucléosomes.
- ArchR est un package logiciel évolutif pour l'analyse intégrative de l'accessibilité de la chromatine à l'échelle unicellulaire.
- Analyse complète des données ATAC-seq à cellule unique avec SnapATAC
- Meilleures pratiques pour l'analyse d'accessibilité différentielle en épigénomique unicellulaire
Résultats de la démo : Ce que les données scATAC-seq peuvent révéler
Les résultats de démonstration vous aident à prévisualiser les types de résultats qu'un projet scATAC-seq peut générer. Les chiffres exacts dépendent de la qualité des échantillons, de la conception de l'étude, de l'organisme et de l'étendue de l'analyse, mais les catégories de résultats ci-dessous sont courantes dans les projets d'interprétation réglementaire.
Regroupement de cellules et annotation basée sur l'accessibilité
Un graphique UMAP ou t-SNE peut montrer comment les cellules ou les noyaux se regroupent en fonction des motifs d'accessibilité de la chromatine. Les clusters peuvent être annotés en utilisant des motifs d'accessibilité, des pics de marqueurs, des scores d'activité génique, des ensembles de données de référence ou une intégration avec des données d'expression.
Visuel typiqueUMAP coloré par des clusters d'accessibilité de la chromatine et des types cellulaires annotés.
Comment nous l'utilisons: Identifier les populations cellulaires et organiser l'analyse des pics et des motifs en aval.
Pistes de pointe et vues des éléments réglementaires
Les pistes de pics de style navigateur génomique peuvent montrer des signaux d'accessibilité à travers des clusters cellulaires, des groupes d'échantillons ou des régions génomiques sélectionnées. Ces vues sont utiles lorsque les chercheurs souhaitent examiner des promoteurs, des amplificateurs ou des régions proches de gènes d'intérêt.
Visuel typique: Pistes de pics à travers les clusters ou conditions près des loci représentatifs.
Comment nous l'utilisonsPour relier les régions régulatrices aux types cellulaires, aux gènes ou aux groupes expérimentaux.
Enrichissement de motifs et intégration RNA/ATAC
L'analyse d'enrichissement des motifs peut identifier les motifs de liaison des facteurs de transcription enrichis dans les régions accessibles. Lorsque des données scRNA-seq sont disponibles, l'intégration peut aider à relier l'accessibilité à l'expression et à l'identité cellulaire.
Visuel typique: Carte thermique d'enrichissement de motifs plus panneau d'activité génique ou d'intégration RNA/ATAC.
Comment nous l'utilisons: Prioriser les facteurs de transcription, les programmes régulateurs et les hypothèses de suivi.
Étude de cas en littérature : Accessibilité de la chromatine spécifique aux cellules dans la différenciation et les PBMCs
Contexte
L'ATAC-seq à cellule unique est précieux pour cartographier l'accessibilité de la chromatine à une résolution au niveau cellulaire, mais la performance de la méthode dépend de la manipulation des noyaux, de la complexité de la bibliothèque, de la stratégie d'indexation, des métriques de contrôle qualité et du flux de travail d'analyse. Pour les études de différenciation ou de populations cellulaires mixtes, ces facteurs déterminent si les profils d'accessibilité peuvent être interprétés comme des signaux régulateurs significatifs.
L'étude de Nature Communications de 2025 a introduit un flux de travail scATAC-seq basé sur Tn5 semi-automatisé et indexé, conçu pour profiler l'accessibilité de la chromatine spécifique aux cellules dans les systèmes de différenciation et les populations de sang périphérique.
Méthodes
L'étude a utilisé une tagmentation Tn5 indexée et une stratégie de codage à trois tours. Les noyaux ont été isolés, transposés avec des complexes Tn5 indexés, triés dans des plaques de 384 puits, amplifiés par PCR indexée, séquencés et analysés pour les profils d'accessibilité de la chromatine.
Les auteurs ont évalué la performance du flux de travail en utilisant des expériences de mélange d'espèces, des comparaisons réplicates, l'enrichissement en TSS, la périodicité des nucléosomes, le clustering UMAP, la séparation des populations cellulaires, l'enrichissement des motifs et les changements régulatoires liés à la différenciation.
Résultats
Dans Figure 1Les auteurs ont présenté le flux de travail IT-scATAC-seq et son évaluation. L'étude a rapporté une précision de mélange des espèces de 98,72 %, une corrélation entre répliques supérieure à 0,97, un fort enrichissement des TSS, une périodicité des nucléosomes et une séparation des populations cellulaires basée sur UMAP.
L'article a également évalué la différenciation des cellules souches embryonnaires de souris. Dans l'analyse de différenciation, les auteurs ont rapporté 4 167 cellules ayant passé le contrôle de qualité, 131,81 millions de fragments, un enrichissement médian des TSS de 14,35 et un FRiP médian de 0,69. Ces résultats soutiennent la capacité de la méthode à capturer l'accessibilité chromatinienne spécifique aux cellules lors de la différenciation précoce.
Conclusion
Ce cas illustre pourquoi un service de scATAC-seq nécessite plus qu'une simple capacité de séquençage. Une interprétation réglementaire significative dépend de la manipulation des noyaux, de la qualité de la transposition, de la complexité de la bibliothèque, des métriques de contrôle qualité, du regroupement, des pics accessibles et de l'analyse des motifs. Pour les équipes de recherche, ces couches de contrôle qualité et d'analyse sont essentielles pour transformer les données d'accessibilité de la chromatine en preuves réglementaires interprétables.
FAQs sur le service ATAC-seq à cellule unique
Que mesure le scATAC-seq ?
scATAC-seq mesure l'accessibilité de la chromatine à la résolution de cellule unique ou de noyau unique. Il identifie les régions de chromatine ouverte qui peuvent inclure des promoteurs, des activateurs et d'autres éléments régulateurs.
Comment le scATAC-seq est-il différent du bulk ATAC-seq ?
Le séquençage ATAC en vrac mesure l'accessibilité chromatinienne moyenne à travers un échantillon mixte. Le séquençage ATAC à cellule unique sépare les motifs d'accessibilité par cellules ou noyaux individuels, ce qui le rend mieux adapté aux tissus hétérogènes ou aux populations cellulaires mixtes.
Quand devrais-je choisir le scATAC-seq plutôt que le scRNA-seq ?
Choisissez scATAC-seq lorsque votre question principale concerne l'accessibilité de la chromatine, les éléments régulateurs, les motifs de facteurs de transcription ou les programmes régulateurs. Choisissez scRNA-seq lorsque votre question principale concerne l'expression génique et la cartographie des états cellulaires. De nombreux projets bénéficient de l'utilisation des deux.
Quels types d'échantillons peuvent être utilisés pour le scATAC-seq ?
Les projets scATAC-seq peuvent utiliser des suspensions cellulaires de haute qualité, des suspensions de noyaux, des échantillons de sang ou de cellules immunitaires, des tissus frais, des tissus congelés, des organoïdes ou des populations cellulaires triées. La faisabilité dépend de la qualité de l'échantillon, du niveau de débris, de la concentration et de l'intégrité des noyaux ou des cellules.
Quels sont les indicateurs de qualité les plus importants pour le scATAC-seq ?
Les métriques QC importantes peuvent inclure le taux de récupération des cellules ou des noyaux, la complexité de la bibliothèque, la distribution de la taille des fragments, le nombre de fragments uniques par cellule, l'enrichissement des TSS, le FRiP ou les métriques liées aux pics, la récupération des codes-barres et la qualité des pics.
Quels fichiers et résultats d'analyse vais-je recevoir ?
Les livrables typiques incluent des fichiers de séquençage bruts, des fichiers de fragments, des ensembles de pics, des matrices d'accessibilité, des résumés de contrôle de qualité, des graphiques UMAP ou t-SNE, des résultats de clustering, des tables de pics marqueurs, des résultats d'enrichissement de motifs, un support d'annotation, des fichiers de figures et un rapport d'analyse.
CD Genomics peut-il soutenir l'enrichissement des motifs et l'analyse de l'activité génique ?
Oui. Nous pouvons soutenir l'enrichissement de motifs, l'inférence de l'activité des facteurs de transcription, le calcul des scores d'activité génique, le lien pic-gène et l'analyse de l'accessibilité différentielle en fonction de la conception de votre projet.
Le scATAC-seq peut-il être intégré avec le scRNA-seq ?
Oui. L'intégration optionnelle peut soutenir le transfert d'étiquettes, l'encastrement conjoint, la comparaison de l'activité génique et l'interprétation réglementaire à travers l'accessibilité de la chromatine et les données d'expression génique.
Le scATAC-seq est-il adapté pour des tissus congelés ou des entrées de noyaux ?
Le scATAC-seq peut être compatible avec des workflows basés sur les noyaux, mais l'entrée de tissus congelés et de noyaux doit être examinée avant la configuration du projet. L'intégrité des noyaux, les débris, l'agglutination et la qualité de la chromatine sont des considérations clés.
Que devrais-je fournir avant de demander une révision de projet ?
Veuillez fournir le type d'échantillon, l'espèce, la source tissulaire, la méthode de préservation, l'entrée attendue de cellules ou de noyaux, le nombre de groupes, le design des réplicats et la principale question réglementaire que vous souhaitez répondre.
