【前情回顧】Epigentek : 染色質(zhì)研究

染色質(zhì)可及性（chromatin accessibility）是指基因組中某些區(qū)域?qū)φ{(diào)控因子（如轉(zhuǎn)錄因子）的開放程度。簡單來說，它反映了DNA在細(xì)胞核中是否容易被調(diào)控蛋白結(jié)合，從而影響基因的表達(dá)。染色質(zhì)可及性越高，說明該區(qū)域的DNA更“開放”，轉(zhuǎn)錄因子更容易結(jié)合，基因表達(dá)的調(diào)控也更靈活。染色質(zhì)對調(diào)控元件（如轉(zhuǎn)錄因子和其他DNA結(jié)合蛋白）的可及性對于多種細(xì)胞過程至關(guān)重要，包括復(fù)制、轉(zhuǎn)錄和DNA修復(fù)。染色質(zhì)可及性的變化在決定哪些基因被積極轉(zhuǎn)錄或沉默方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用，從而影響細(xì)胞的發(fā)育、分化、增殖以及對環(huán)境信號的響應(yīng)。了解染色質(zhì)可及性有助于研究人員更好地理解控制基因表達(dá)的分子機(jī)制，以及這些機(jī)制在不同細(xì)胞類型和不同條件下的調(diào)控方式。

染色質(zhì)可及性檢測方法可以直接測量染色質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化如何影響基因表達(dá)。這與染色質(zhì)免疫沉淀測序等技術(shù)不同，后者是基于特定組蛋白翻譯后修飾的存在與否來推斷這些效應(yīng)的。DNase-seq、FAIRE-seq 和 ATAC-seq 是常用于評估染色質(zhì)可及性的方法，用于理解在不同生物學(xué)背景下調(diào)控基因表達(dá)的復(fù)雜機(jī)制。在染色質(zhì)可及性評估方面，DNase I超敏感位點(diǎn)測序（DNase-seq）被認(rèn)為是“黃金標(biāo)準(zhǔn)”。該技術(shù)利用內(nèi)切酶優(yōu)先切割開放的、核小體耗盡的染色質(zhì)區(qū)域內(nèi)的DNase I超敏感位點(diǎn)。這些區(qū)域更容易被DNase I降解，因此在構(gòu)建的DNA文庫的測序分析中不太常被識別，從而可以推斷出來。或者，通過調(diào)整處理方式并限制DNase I消化，可以生成、選擇并直接測序?qū)?yīng)于開放染色質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)域的短DNA片段。切割偏好性和高輸入需求是DNase-seq的主要限制因素。甲醛輔助調(diào)控元件分離（FAIRE）與測序相結(jié)合，繼DNase-seq之后被引入。它基于甲醛在開放染色質(zhì)和核小體之間的不同交聯(lián)特性。FAIRE利用酚-氯仿抽提法將被核小體結(jié)合的基因組區(qū)域與更易接近的剪切染色質(zhì)區(qū)域分開。由于交聯(lián)保留了DNA與相關(guān)蛋白質(zhì)之間的體內(nèi)相互作用，與蛋白質(zhì)相互作用較少的染色質(zhì)可及性區(qū)域富集在水相中，從而可以被分離出來。盡管FAIRE解決了DNase I的序列特異性切割偏好性問題，但該方法受到固定效率不足和信噪比低的限制。轉(zhuǎn)座酶可及染色質(zhì)測序（ATAC-seq）是全基因組染色質(zhì)可及性評估的最新進(jìn)展。利用超活性突變型Tn5轉(zhuǎn)座酶，從未經(jīng)固定的細(xì)胞核中同時對可及染色質(zhì)進(jìn)行片段化，并用測序接頭進(jìn)行標(biāo)記，從而在樣本量較少的情況下提高了速度、特異性和靈敏度。然而，ATAC-seq由于轉(zhuǎn)座酶的序列特異性切割，表現(xiàn)出顯著的片段化和GC/AT含量偏差。此外，由于Tn5酶更有效地轉(zhuǎn)座線粒體DNA（mtDNA），因此該方法受到線粒體DNA片段過度代表的不利影響。

為了解決這些不足，EpigenTek開發(fā)了染色質(zhì)可及性測序快速試劑盒。這一創(chuàng)新試劑盒為從細(xì)胞或組織中生成染色質(zhì)可及性評估的DNA文庫提供了一種更經(jīng)濟(jì)的替代方案，并且時間大幅縮短（不到2小時，而傳統(tǒng)ATAC-seq需要1-3天）。該試劑盒采用了一種獨(dú)特的核酸酶混合物，這種酶沒有序列特異性或片段化偏差。極其快速的協(xié)議時間最大限度地減少了核損傷，更好地保留了染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，并消除了線粒體污染。

除了可提供染色質(zhì)可及性測序快速試劑盒，Epigentek還可提供如如下染色質(zhì)可及性分析試劑盒助力基因組解析：