表觀遺傳
表觀遺傳的3個機制：DNA甲基化；組蛋白修飾；chromatin remodeling
開放染色質測序：
參考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/49461012
研究目的：研究細胞的轉錄調控。
細胞的大部分時間處於細胞分裂的間期（即：非分裂時期），所以細胞內的遺傳物質不叫染色體，而是染色質。
染色質又分為：常染色質（DNA展開的部分）和異染色質（DNA盤繞在核小體上的部分）。
開放染色質測序檢測的就是常染色質，即DNA展開的部分。DNA從核小體上脫落展開后，轉錄因子才能結合上去，開始轉錄。
對開放染色質的測序主要有以下幾種方法，其實，還有其它一些方法，我經常接觸的是這三種，所以，我只列出這三種：
1. DNase-seq：使用限制性內切酶（DNase I）對樣品進行片段化處理。只能切割開放區域的染色質。
2. MNase-seq：MNase-seq使用的酶是限制性外切酶，將不受保護的區域統統切除，只余下核小體上纏繞的DNA序列。可研究與核小體相關的調控因子。
3. ATAC-seq：它使用Tn5轉座酶，Tn5隨機結合到DNA轉錄起始位置，它不具備切割功能，能完整地把整個開放序列捕獲下來。
前兩種方法都需要限制性內切酶，缺點是無法得到完整的開放染色質序列。而ATAC-seq避免了這個問題。
缺點：建庫繁瑣，試劑價格貴。
優點：后續可結合其它測序方法（如ChIP-seq或RNA-seq），進行多組學分析。
ChIP-Seq：
ChIP（染色質免疫共沉淀技術，Chromatin Immunoprecipitation）也稱結合位點分析法，是研究蛋白質與DNA相互作用的有力工具，通常用於轉錄因子結合位點、組蛋白特異性修飾位點的研究。
以下內容參考：
https://www.jianshu.com/p/87bc2002e82c
https://www.zhihu.com/question/276499065
ChIP-Seq是研究轉錄因子與DNA的結合區域的方法，即：研究DNA和蛋白質的相互作用。它利用抗體將蛋白質和DNA一起富集，並對富集到的DNA進行測序。它是一項很老的技術了。
既然ChIP-Seq需要抗體，所以它一次只能檢測一個轉錄因子的信息，檢測效率低。相比，ATAC-seq、DNase-seq、MNase-seq——這些方法可以檢測全基因組的開放或壓縮染色質區域，ChIP-Seq的檢測通量低。
ATAC-seq：
以下內容來自知乎：https://zhuanlan.zhihu.com/p/31924355
真核生物的DNA並不裸露在外面，而是與組蛋白相結合，即DNA纏繞在組蛋白上（即形成核小體），形成念珠狀結構。然后，進一步折疊，壓縮，並在其他架構蛋白的輔助作用下，形成染色體。
DNA復制時，DNA需要先從核小體上解下，即打開染色質，這部分開放的染色質叫開放染色質（open chromatin）。而染色質一旦打開，就允許一些調控蛋白（比如轉錄因子和輔因子）跑過來與之相結合。而染色質的這種特性，就叫做染色質的可進入性（chromatin accessibility）。
如何去尋找開放的染色質區域呢？傳統的實驗方法主要是借助MNase-seq和DNase I hypersensitivity assay。這兩個實驗的主要思路是一致的：染色質變得開放，就意味着DNA和組蛋白的濃聚程度降低，就會有一部分DNA暴露出來。而一旦失去了蛋白質的保護，這部分 DNA就可以被DNA酶（MNase或DNase I）所切割。然后，我們再把切割完的DNA拿來測序，和已知的全基因組序列相比較，就能發現被切掉的是哪些地方，沒有被切掉的地方又在哪里，從而獲知開放 的染色質區域。
不過，這兩個方法都有明顯的缺陷，即耗時費力與重復性差。
2013年，美國Stanford大學的William Greenleaf教授研發了一種全新的方法，利用DNA轉座酶結合高通量測序技術，來研究染色體的可進入性，即ATAC-seq。
DNA轉座，是一種把DNA序列從染色體的一個區域搬運到另外一個區域的現象，由DNA轉座酶來實現。這種轉座插入DNA，也是需要插入位點的染色質是開放的，否則就會被一大坨高級結構給卡住。
那么，如上圖a，我們只要人為地，將攜帶已知DNA序列標簽的轉座復合物（即帶着紅色藍色測序標簽的轉座酶Tn5），加入到細胞核中，再利用已知序列的標簽進行PCR后測序，就知道哪些區域是開放染色質了。而這也就是ATAC-seq的原理。
ATAC-seq出來的結果，和傳統方法出來的結果具有很強的一致性，同時也和基於組蛋白修飾marker的ChIP-seq有較高的吻合程度。也就是說，ATAC-seq中的peak，往往是啟動子、增強子序列，以及一些反式調控因子結合的位點。
相比起來，ATAC-seq的重復性，比MNase-seq和DNase-seq的更強，操作起來也更加簡單，而且只需要很少的細胞/組織量，同時出來的信號更加漂亮。目前已經是研究染色質開放性首選的技術方法。
