RNA-seq這個工具該什么時候用?ATAC-seq該什么時候用?有相當一部分項目設計不行,導致花大錢測了一些沒有意義的數據。
還是在中心法則這個框架下來解釋,這是生物信息的核心。打開華大科技服務官網梳理一下現在到底都有些什么測序技術:
- 全基因組測序和重測序 - 組裝以及尋找變異 (外顯子和目標區域測序)
- RNA-seq測序 - 基因表達 (smRNA,lncRNA,circRNA,PB全長,可變剪切)
- 甲基化測序
- ChIP-seq和ATAC-seq
- 蛋白組 - 所有蛋白的變化
- 代謝組 - 植物尤其是茶葉經常用
- 免疫組庫測序 - TB細胞
- 單細胞
- 三維基因組測序
測序只是一種工具,關鍵是研究問題的邏輯,如何將關鍵的問題講成一個讓人感興趣的故事。多看看文章解讀,看別人是如何設計實驗的。
survey,發育,疾病,調控。
這篇綜述的語言好晦澀,實在是難以下咽。
對DNA的物理接觸是染色質的一個高度動態的特性,在建立和維持細胞特征方面具有重要的作用。epigenome是指DNA序列不發生變化,但是組蛋白和結構發生變化,從而對基因的初始表達進行調控。DNA甲基化和組蛋白修飾。
基因組上的染色質可訪問性的組織反映了物理上的相互作用的網絡,通過增強子,啟動子,絕緣子和染色質結合因子協同調節基因表達。enhancers, promoters, insulators and chromatin- binding factors。不像基因表達那么單一,基本單位是基因;表觀的主要基本單位最少有兩個增強子和啟動子。
可訪問性的動態變化會根據外部刺激和動態發育而改變,已有證據表明可訪問性的穩態的維持是通過染色質結合因子和核小體的競爭性的相互作用來調節的。(染色質結合因子和核小體是相互競爭與DNA結合的)
以下我們會研究基因組的可訪問性是如何被測量的,以及如何探索轉錄因子在啟動可訪問性的重塑中的角色,我們的目標是說明染色質可訪問性如何定義調控元素,以及這些表觀特征是如何動態變化來調控基因表達。
Chromatin- binding factors:直接或間接與DNA結合的非組蛋白大分子
Transcription factor:一種直接與DNA結合的非組蛋白。
Architectural proteins:在染色質組織中起結構作用的蛋白質,包括連接蛋白和核心組蛋白,以及絕緣體蛋白。
Nucleosome occupancy:一個特定的DNA序列被核心組蛋白八聚體結合的時間。
Chromatin accessibility是指核酸大分子能夠與染色質上的DNA進行物理接觸的程度,由核小體的占據度和拓撲組織以及染色質結合因子與DNA的結合來決定。
nucleosome是染色質的核心結構原件,有組蛋白八聚體和147bp的DNA組成,
核小體的組成和轉錄后修飾反應了不同的功能狀態和調節了染色質可及性,通過各種機制,比如改變轉錄因子(TF)結合和調節活性染色質重塑的核小體親和力。
整個基因組中核小體的拓撲組織是不均勻的:它密集的排列在特定的和基本的異染色質上,組蛋白在調節基因座處被耗盡,包括增強子,絕緣體和轉錄基因體內。
核小體間DNA通常由TF,RNA聚合酶或具有接頭組蛋白的構建蛋白結合,其促進高級染色質組織並調節DNA的進入。
核小體占據和接頭組蛋白占據在整個基因組中具有不同的動態,形成了從閉合染色質到高度動態,可接近或允許的染色質的可及性連續體(圖1)。
可接近的基因組包含約2-3%的總DNA序列,但捕獲超過90%的由TF結合的區域。
除少數富含異染色質的TF外,ENCODE項目中調查的絕大多數TF幾乎都與開放染色質結合。
TFs與組蛋白和其他染色質結合蛋白動態地競爭來調節核小體占據,並促進局部訪問DNA; 反過來,細胞類型的可訪問性環境調解TF結合。
對於多細胞系統,TF具有廣泛的功能作用,在短時間尺度上提供轉錄的動態調節,並建立和維持共享共同基因組的細胞類型的持久表觀遺傳管道化。
因此,染色質可及性反映了聚集的TF結合和遺傳基因座的調節潛力。
該觀點為追蹤確定細胞狀態的轉錄調節因子的差異結合的可及性的變化建立了分析基礎。
- DNase-seq
- ATAC-seq
- MNase-seq
- NOMe-seq
待續~