Serviço de ATAC-seq de Célula Única

A CD Genomics fornece Serviço de ATAC-seq de Célula Única para investigadores que precisam estudar a acessibilidade da cromatina com resolução de tipo celular. Ajudamo-lo a avaliar a entrada de células ou núcleos, a construir bibliotecas de acessibilidade da cromatina prontas para sequenciação e a transformar dados epigenómicos de células únicas escassos em clusters, picos, motivos, saídas de atividade genética e interpretação regulatória.

  • Perfil de cromatina aberta em resolução de célula única
  • Compare paisagens regulatórias entre populações celulares.
  • Identificar picos acessíveis, motivos e padrões de atividade genética
  • Revisão de amostras, biblioteca, sequenciação e controlo de qualidade de dados
  • Conectar scATAC-seq com scRNA-seq quando necessário.
Diretrizes para Submissão de Amostras

Single-Cell ATAC-seq service overview for chromatin accessibility profiling

Entregáveis

  • Ficheiros de sequenciação bruta e ficheiros de fragmentos
  • Matrizes de acessibilidade célula por pico
  • Conjuntos de picos e anotação genómica
  • Visualizações de clustering UMAP ou t-SNE
  • Enriquecimento de motivos e saídas de atividade genética
  • Relatório de análise com ficheiros reutilizáveis quando aplicável.

A bioinformática regulatória personalizada e a integração de scRNA-seq estão disponíveis quando o seu estudo requer uma interpretação mais profunda.

Índice

    Cells and nuclei prepared for single-cell chromatin accessibility sequencing

    Revise a amostra de orientações antes de planear o seu projeto de scATAC-seq.

    Mapear a Acessibilidade de Cromatina Específica de Tipo Celular com scATAC-seq

    A ATAC-seq de célula única, também conhecida como scATAC-seq, perfila a acessibilidade da cromatina em células ou núcleos individuais. Em vez de fazer uma média dos sinais em uma amostra mista, ajuda a separar padrões regulatórios por tipo celular, estado celular, grupo de tratamento ou estágio de diferenciação.

    Isto é importante quando o ATAC-seq em massa é demasiado médio para explicar uma amostra heterogénea. Em tumores, tecidos imunes, organoides, sistemas de desenvolvimento ou modelos de doença, diferentes populações celulares podem ter diferentes potenciadores acessíveis, promotores e motivos de fatores de transcrição. O scATAC-seq ajuda a revelar essas diferenças com resolução a nível de célula única.

    Utilizamos este serviço para ajudar as equipas de investigação a passar de "quais genes estão expressos?" para "quais regiões regulatórias podem estar ativas em populações celulares específicas?" O resultado não é apenas um conjunto de dados de sequenciação, mas uma visão regulatória que pode apoiar a investigação focada em mecanismos.

    O que o scATAC-seq Revela

    scATAC-seq identifica regiões de cromatina aberta onde o DNA acessível ao transposase pode ser capturado e sequenciado. Estas regiões frequentemente incluem promotores, potenciadores e outros elementos regulatórios que ajudam a definir a identidade celular ou transições de estado celular.

    • Acessibilidade da cromatina específica do tipo celular
    • Picos acessíveis específicos de cluster
    • Elementos regulatórios associados a grupos biológicos
    • Enriquecimento de motivos de fatores de transcrição
    • Pontuações de atividade genética inferidas a partir da acessibilidade
    • Acessibilidade diferencial entre condições
    • Conexões entre o estado da cromatina e a expressão génica

    Esses resultados são especialmente úteis quando o seu projeto necessita de evidência regulatória além da abundância de transcritos.

    Open chromatin profiling by scATAC-seq in heterogeneous cell populations

    Quando a Acessibilidade da Cromatina Acrescenta Valor Além do scRNA-seq

    scRNA-seq é poderoso para a análise da expressão génica e da identidade celular, mas não mede diretamente se o DNA regulador é acessível. O scATAC-seq preenche essa lacuna ao mostrar onde a cromatina está aberta em diferentes populações celulares.

    • A scRNA-seq identificou clusters, mas os fatores regulatórios permanecem pouco claros.
    • Você quer comparar a acessibilidade de enhancers ou promotores entre grupos.
    • Você precisa de evidências de motivos de fatores de transcrição para programas regulatórios candidatos.
    • Você quer conectar a acessibilidade da cromatina com a expressão através de uma integração opcional.
    • Você está estudando diferenciação, ativação imune, evolução tumoral ou resposta a medicamentos.

    Para projetos focados na expressão, pode consultar o nosso Sequenciação de RNA de célula única serviço. Para um planeamento de projeto de célula única mais abrangente, consulte o nosso Sequenciação de Células Únicas plataforma.

    Áreas de Investigação Apoidas pelo scATAC-seq

    Área de PesquisaComo o scATAC-seq Ajuda
    OncologiaResolve programas tumorais, estromais e de regulação imune ao nível do tipo celular.
    ImunologiaPerfis de acessibilidade da cromatina durante a ativação imune, diferenciação ou inflamação.
    Pesquisa com células estaminaisAcompanha as alterações regulamentares durante o compromisso de linhagem e a transição do destino celular.
    Biologia do desenvolvimentoAjuda a identificar elementos regulatórios acessíveis em diferentes estágios de desenvolvimento.
    Modelos de organoidesCompara estados de diferenciação e heterogeneidade regulatória em sistemas modelo.
    NeurociênciaSuporta estudos regulatórios específicos de tipo celular em tecidos neurais complexos.
    Pesquisa sobre resposta a medicamentosIdentifica mudanças regulatórias associadas ao tratamento ou perturbação.

    De Células ou Núcleos a Bibliotecas de Cromatina de Célula Única

    O nosso fluxo de trabalho de scATAC-seq acompanha a sua amostra desde a entrada do projeto até à interpretação regulatória. Analisamos a qualidade da amostra, o comportamento de transposição, o desempenho da biblioteca, a saída de sequenciação e o controlo de qualidade dos dados antes de tratar os resultados como evidência biológica.

    Um projeto típico inclui revisão de viabilidade de amostras, avaliação de entrada de células ou núcleos, transposição Tn5, codificação de células individuais, construção de bibliotecas, sequenciação, controlo de qualidade de dados e análise bioinformática.

    scATAC-seq workflow with sample input QC Tn5 transposition barcoding sequencing and bioinformatics reporting

    Revisão de Aceitação de Projetos e Viabilidade de Amostras

    Começamos com a sua amostra e a questão regulatória que deseja responder. A nossa equipa analisa o tipo de amostra, espécie, fonte de tecido, método de preservação, entrada esperada de células ou núcleos, grupos biológicos e objetivos de análise subsequente.

    • É a amostra uma suspensão celular, suspensão de núcleos, tecido, amostra de sangue ou subconjunto selecionado?
    • A amostra é fresca, congelada, criopreservada ou já processada?
    • O exemplo deve conter detritos, aglomerados, células mortas ou núcleos frágeis?
    • Os grupos biológicos estão equilibrados entre as condições?
    • A análise exigirá apenas saídas padrão de scATAC-seq, ou também análise de motivos e integração?
    • O projeto precisa de comparação com scRNA-seq, snRNA-seq ou conjuntos de dados públicos?

    Esta revisão ajuda-nos a decidir se o scATAC-seq é um fluxo de trabalho adequado e quais detalhes de preparação devem ser abordados antes da submissão da amostra.

    Preparação de Núcleos ou Avaliação de Entrada

    O scATAC-seq utiliza frequentemente núcleos como entrada porque a acessibilidade da cromatina é medida através do acesso da transposase ao DNA nuclear. Se já tiver células ou núcleos preparados, revisamos a qualidade da entrada antes da preparação da biblioteca. Se o seu projeto começa a partir de tecido, consideramos primeiro se os núcleos podem ser recuperados em condições adequadas para a transposição.

    • Concentração de células ou núcleos
    • Integridade dos núcleos
    • Nível de detritos
    • Agrupamento ou agregação
    • Núcleos sobre-fragmentados ou rompidos
    • Histórico de manuseio de amostras
    • Inibidores ou contaminantes potenciais
    • Adequação para transposição a jusante

    Uma má qualidade de entrada pode reduzir fragmentos úteis, enfraquecer o enriquecimento de TSS, aumentar o sinal de fundo e tornar o agrupamento ou a anotação mais difíceis.

    Transposição Tn5 e Codificação de Células Únicas

    No scATAC-seq, as regiões de cromatina acessíveis são marcadas pela transposase Tn5. Estes fragmentos de DNA acessíveis são então ligados a códigos de barras de células individuais ou núcleos individuais, permitindo que as leituras sejam atribuídas de volta a células ou núcleos individuais.

    1. Preparar ou avaliar células ou núcleos.
    2. Utilize transposase para marcar regiões de cromatina acessíveis.
    3. Particionar núcleos ou células individuais para codificação.
    4. Construa bibliotecas de sequenciamento a partir de fragmentos com códigos de barras.
    5. Sequenciar fragmentos de cromatina aberta.
    6. Atribuir fragmentos de volta aos códigos de barras celulares.
    7. Crie perfis de acessibilidade para análise posterior.

    Este fluxo de trabalho permite que a acessibilidade da cromatina seja estudada ao nível de célula única, em vez de como um sinal médio em toda a amostra.

    QC da Biblioteca, Sequenciação e QC de Dados

    Após a codificação de barras e a construção da biblioteca, revisamos o desempenho da biblioteca e a qualidade dos dados de sequenciação antes de avançar para a interpretação biológica.

    • Rendimento da biblioteca e perfil de fragmentos
    • Qualidade de leitura
    • Recuperação de código de barras
    • Fragmentos únicos por célula
    • Distribuição do tamanho dos fragmentos
    • enriquecimento de TSS
    • Métricas de QC relacionadas com FRiP ou picos, quando aplicável.
    • Resultados de chamadas de celular
    • Revisão de duplicados ou células de baixa qualidade
    • Qualidade máxima e sinal de fundo

    Estas camadas de QC ajudam a determinar se o conjunto de dados é adequado para agrupamento, chamada de picos, análise de motivos e comparação de condições.

    Da Revisão de QC à Interpretação Regulatória

    Uma vez que os dados passam pela revisão de QC, avançamos para a análise regulatória. Isto inclui o alinhamento ou processamento de fragmentos, chamada de picos, construção de uma matriz de acessibilidade célula-por-pico, agrupamento, redução de dimensionalidade, identificação de picos marcadores, suporte à anotação, enriquecimento de motivos e integração opcional.

    O objetivo é fornecer resultados que a sua equipa possa inspecionar, questionar, reutilizar e conectar ao próximo experimento.

    Requisitos de Amostra para Projetos de scATAC-seq

    A preparação da amostra é um dos fatores mais importantes na qualidade dos dados scATAC-seq. Os valores abaixo são referências práticas para o planeamento. Os requisitos finais podem variar consoante a espécie, o tipo de tecido, a condição da amostra, a escolha da plataforma e o design do projeto.

    Tipo de Amostra Entrada Recomendada Requisitos de Qualidade Envio / Armazenamento Pontos de Controlo de QC Chave Notas
    Suspensão celular>1×105 células como referência>80% viabilidade; 500–1.000 células/µL; <5% agregação; sem fragmentos >40 µmManuseio em cadeia de frio ou dependente do projetoViabilidade, detritos, agregação, inibidoresAdequado para células dissociadas de alta qualidade.
    Suspensão de núcleosDependente do projeto; rever antes da submissãoNúcleos intactos, baixo debris, baixo agrupamentoCadeia de frio conforme aconselhadoIntegridade dos núcleos, concentração, singletesEntrada preferida para muitos fluxos de trabalho de scATAC-seq.
    Amostras de sangue ou de células imunes>5 mL de sangue total em tubo de EDTA como referênciaSem anticoagulante heparinaNova remessa conforme avisado.Recuperação celular e preservação de subtipos imunesÚtil para projetos de PBMC ou células imunes.
    Tecido fresco0,3 cm × 0,3 cm, 4–5 peças como referênciaEvite grandes blocos de tecido.Coordenação da cadeia de frioIntegridade do tecido e libertação de núcleosRequer uma revisão de viabilidade antes da configuração do projeto.
    Tecido congeladoDependente do projetoEvitar ciclos repetidos de congelamento-descongelamento.Gelo seco ou condição congeladaLiberação de núcleos, detritos, integridade da cromatinaRequer revisão antes da configuração do projeto.
    Subconjuntos ordenadosDependente do projetoBaixos detritos e células ou núcleos suficientesConforme aconselhadoRecuperação, concentração, viabilidade ou integridade dos núcleosÚtil para populações raras ou subconjuntos celulares específicos.

    Para orientações mais amplas sobre submissões, por favor, consulte o nosso Diretrizes para Submissão de Amostras.

    Bioinformática para Acessibilidade da Cromatina e Interpretação Reguladora

    Um projeto de scATAC-seq não deve parar na alinhamento de leituras ou na chamada de picos. É necessário saber se os dados podem suportar agrupamento, quais populações celulares apresentam padrões de acessibilidade específicos e quais elementos regulatórios ou motivos podem explicar as diferenças biológicas.

    A CD Genomics conecta métricas de QC, picos de acessibilidade, agrupamento celular, enriquecimento de motivos, atividade gênica e integração transcriptómica opcional em um único fluxo de trabalho de análise.

    Entregáveis Mínimos de Análise

    EntregávelO que RecebePor Que É Importante
    Dados de sequenciação brutaficheiros FASTQPermite a arquivação de dados e o reprocessamento futuro.
    Saída de alinhamentoBAM ou fragmentos alinhados quando aplicávelSuporta a revisão de fragmentos de cromatina mapeados.
    Ficheiro fragmentoFragmentos de cromatina ligados a códigos de barrasEntrada principal para a análise downstream de scATAC-seq.
    Resumo da chamada celularResumo de código de barras de células ou núcleos retidosAjuda a avaliar a recuperação de células utilizáveis.
    Matriz célula-por-picoMatriz de acessibilidade entre células e picosForma a base para agrupamento e comparação.
    Conjunto de picos e anotação de picosRegiões acessíveis com anotação genómicaSuporta a interpretação de elementos regulatórios.
    Resumo de QCMétricas de QC a nível de biblioteca, sequenciação e célulaAjuda a avaliar se o conjunto de dados suporta a análise.
    Distribuição do tamanho dos fragmentosRevisão do padrão de fragmentos relacionados com nucleossomasApoia a avaliação da qualidade das bibliotecas.
    Resumo de enriquecimento de TSSEnriquecimento próximo aos locais de início de transcriçãoIndicador comum de qualidade do sinal para dados ATAC.
    Gráficos de redução de dimensionalidadeVisões UMAP ou t-SNEMostra a estrutura de acessibilidade a nível de célula.
    Resultados de agrupamentoAtribuições de cluster e metadadosSuporta a descoberta de populações celulares.
    Tabela de pico de marcadoresRegiões acessíveis associadas a clustersAjuda a definir as diferenças regulatórias por grupo.
    Suporte para anotação de tipos celularesAnotação baseada na acessibilidade e referências opcionaisConecta clusters ao significado biológico.
    Relatório de análiseMétodos, figuras, tabelas e notasDá à sua equipa um resumo do projeto legível.

    Análise Regulatória Avançada Opcional

    • Análise de enriquecimento de motivos
    • Inferência da atividade de fatores de transcrição
    • Cálculo da pontuação de atividade genética
    • Ligação pico-gene
    • Análise de acessibilidade diferencial por cluster ou condição
    • Comparação entre grupos de tratamento, genótipo, doença ou ponto temporal.
    • Análise de trajetória ou de estado de diferenciação
    • Interpretação da rede regulatória
    • Comparação de conjuntos de dados públicos
    • Análise personalizada para organismos não-modelo
    • Integração com scRNA-seq, snRNA-seq ou outros dados ómicos

    scATAC-seq bioinformatics pipeline for peaks motifs gene activity and integration

    Integração com scRNA-seq e Outros Dados Ómicos

    Muitos investigadores usam scATAC-seq após scRNA-seq ter identificado populações celulares importantes. Nesse contexto, scATAC-seq ajuda a explicar a camada regulatória por trás das alterações na expressão génica.

    • Transferência de rótulos de clusters de scRNA-seq para scATAC-seq
    • Embutimento conjunto de conjuntos de dados de RNA e ATAC
    • Comparação da atividade e expressão génica
    • Ligação de picos acessíveis a genes próximos
    • Priorizar fatores de transcrição para acompanhamento
    • Comparando estados regulatórios em diferentes condições

    Quando a expressão e a acessibilidade precisam ser medidas na mesma célula, uma estratégia de multioma de célula única pode ser mais apropriada. Quando a camada de acessibilidade da cromatina é a principal questão, o scATAC-seq independente pode ser uma opção focada e eficiente.

    Ficheiros Reutilizáveis e Transparência de Parâmetros

    Não tratamos a análise de epigenómica de células únicas como uma caixa preta. Quando aplicável, podemos fornecer ficheiros reutilizáveis e notas de análise para que a sua equipa interna de bioinformática possa rever o fluxo de trabalho.

    • ficheiros FASTQ
    • Ficheiros BAM ou fragmentos
    • fragments.tsv.gz
    • picos.bed
    • matriz célula-por-pico
    • tabela de metadados
    • tabela de anotação de clusters
    • tabela de enriquecimento de motivos
    • matriz de atividade genética
    • tabela de acessibilidade diferencial
    • ficheiros de figuras
    • relatório de análise
    • Objetos compatíveis com Seurat, ArchR ou Signac quando aplicável.
    • Notas do pipeline e resumos de parâmetros

    Escolhendo scATAC-seq em relação a opções epigenómicas relacionadas

    O método epigenómico ou transcriptómico adequado depende da sua questão biológica. Ajudamo-lo a escolher a opção que se adapta à sua amostra, resolução necessária e objetivos de interpretação.

    MétodoCamada MolecularAmostra de Melhor AjusteResoluçãoForçaLimitaçãoQuando Escolher
    scATAC-seqAcessibilidade da cromatinaCélulas ou núcleosCélula únicaResolve elementos regulatórios específicos de tipo celularDados escassos; necessita de análise cuidadosa.Escolha isto quando a acessibilidade do cromatina específica do tipo celular for a questão chave.
    ATAC-seq em grande escalaAcessibilidade da cromatinaTecido ou população celularMédia da amostra em massaFluxo de trabalho mais simples e menor complexidade de análiseMáscaras de sinais específicos de tipo celularEscolha isto quando a acessibilidade média da amostra for suficiente.
    scRNA-seqExpressão génicaCélulas viáveis ou núcleos dependendo do fluxo de trabalhoCélula única ou núcleo únicoDefine a identidade celular e os estados de expressão.Não mede diretamente a acessibilidade da cromatina.Escolha isto quando a expressão génica e o mapeamento do estado celular forem o foco principal.
    Multioma de célula únicaATAC + expressão génicaCélulas ou núcleos de alta qualidadeMulti-camada de mesma célulaAcessibilidade e expressão de links diretamenteMaior complexidade e necessidades de amostra mais rigorosasEscolha isto quando a acessibilidade e a expressão na mesma célula forem ambas necessárias.
    CUT&Tag / ChIP-seqLigação de proteínas ao DNA ou enriquecimento de marcas de histonasCélulas ou tecido, dependendo do método.A granel ou de baixo input dependendo do fluxo de trabalhoPerfilagem de marcas de TF ou histonas específicas de alvoRequer um anticorpo específico para o alvoEscolha isto quando uma proteína de cromatina específica, TF ou marca de histona for o foco.

    Regras de Seleção Práticas

    Escolher scATAC-seq quando a sua pergunta principal é a acessibilidade ao cromatina específica de tipo celular.

    Escolher ATAC-seq em grande escala quando precisa de uma tela de acessibilidade média de amostra e não precisa separar sinais por população celular.

    Escolher scRNA-seq quando a identidade celular, a expressão génica e os estados transcriptómicos são o foco principal.

    Escolher multioma de célula única quando a acessibilidade e a expressão devem ser medidas na mesma célula.

    Escolher CUT&Tag ou ChIP-seq quando o seu estudo se concentra em um fator de transcrição específico, marca de histona ou proteína associada à cromatina.

    Combine métodos quando a interpretação regulamentar requer mais do que uma camada de evidência. Para projetos focados em imunidade, pode também explorar o nosso Serviço de sequenciação scTCR/BCR. Para perfilagem transcriptómica baseada em núcleos, consulte o nosso Serviço de snRNA-seq.

    Por que trabalhar com a CD Genomics para scATAC-seq

    Um projeto scATAC-seq bem-sucedido requer mais do que a construção de bibliotecas e sequenciação. É necessário um julgamento de amostras, QC específico de acessibilidade da cromatina, processamento cuidadoso de dados e uma análise regulatória que a sua equipa possa entender e reutilizar.

    • Revisão do Projeto Sample-FirstComeçamos com a sua amostra e o objetivo da pesquisa. Antes da configuração do projeto, a nossa equipa analisa o tipo de entrada, a condição da amostra, os grupos biológicos, a qualidade esperada das células ou núcleos e as necessidades de análise posterior.
    • Fluxo de Trabalho de Epigenómica de Célula Única Consciente de QCRevisamos a qualidade em amostras ou núcleos de entrada, adequação à transposição, controlo de qualidade da biblioteca, controlo de qualidade dos dados de sequenciação, recuperação de códigos de barras, qualidade dos fragmentos, enriquecimento de TSS, qualidade dos picos e comportamento de agrupamento.
    • Bioinformática Regulatória PersonalizadaPodemos adaptar o plano de análise em torno da sua questão de investigação, incluindo comparação de condições, análise de motivos, pontuação de atividade génica, integração com scRNA-seq e relatórios personalizados para populações celulares selecionadas.
    • Entregáveis que a Sua Equipa Pode Rever e ReutilizarRecebe saídas que suportam a revisão e reutilização, incluindo dados brutos, fragmentos, matrizes, ficheiros de picos, resumos de QC, tabelas de motivos, figuras anotadas e relatórios de análise.

    CD Genomics scATAC-seq service advantages including sample review QC and regulatory bioinformatics

    Referências

    1. Perfis semi-automatizados de scATAC-seq de TI revelam a acessibilidade do cromatina específica de células na diferenciação e populações de sangue periférico.
    2. Transposição de cromatina nativa para perfilagem epigenómica rápida e sensível de cromatina aberta, proteínas ligadoras ao DNA e posição de nucleossomas.
    3. O ArchR é um pacote de software escalável para análise integrativa da acessibilidade do cromatina em células individuais.
    4. Análise abrangente de dados de ATAC-seq de células únicas com SnapATAC
    5. Melhores práticas para análise de acessibilidade diferencial em epigenómica de célula única

    Resultados da Demonstração: O que os Dados de scATAC-seq Podem Revelar

    Os resultados da demonstração ajudam a prever os tipos de saídas que um projeto de scATAC-seq pode gerar. Os números exatos dependem da qualidade da amostra, do desenho do estudo, do organismo e do âmbito da análise, mas as categorias de resultados abaixo são comuns em projetos de interpretação regulatória.

    UMAP clustering for scATAC-seq accessibility-based cell annotation

    Agrupamento de Células e Anotação Baseada em Acessibilidade

    Um gráfico UMAP ou t-SNE pode mostrar como as células ou núcleos se agrupam com base em padrões de acessibilidade da cromatina. Os agrupamentos podem ser anotados utilizando padrões de acessibilidade, picos de marcadores, pontuações de atividade gênica, conjuntos de dados de referência ou integração com dados de expressão.

    Visual típicoUMAP colorido por clusters de acessibilidade da cromatina e tipos de células anotados.

    Como o usamosPara identificar populações celulares e organizar a análise de picos e motivos subsequentes.

    Genome browser peak tracks for scATAC-seq regulatory element views

    Visualizações de Picos de Trajetos e Elementos Regulatórios

    Os rastreadores de picos em estilo de navegador genómico podem mostrar sinais de acessibilidade através de grupos celulares, grupos de amostras ou regiões genómicas selecionadas. Estas visualizações são úteis quando os investigadores desejam examinar promotores, potenciadores ou regiões próximas a genes de interesse.

    Visual típicoPicos de rastreio em clusters ou condições perto de loci representativos.

    Como o usamosPara conectar regiões regulatórias com tipos celulares, genes ou grupos experimentais.

    Motif enrichment and RNA ATAC integration view for scATAC-seq demo results

    Enriquecimento de Motivos e Integração de RNA/ATAC

    A análise de enriquecimento de motivos pode identificar motivos de ligação de fatores de transcrição enriquecidos em regiões acessíveis. Quando dados de scRNA-seq estão disponíveis, a integração pode ajudar a conectar a acessibilidade com a expressão e a identidade celular.

    Visual típicoMapa de calor de enriquecimento de motivos mais painel de atividade génica ou integração de RNA/ATAC.

    Como o usamosPriorizar fatores de transcrição, programas regulatórios e hipóteses de acompanhamento.

    Estudo de Caso em Literatura: Acessibilidade da Cromatina Específica de Células na Diferenciação e PBMCs

    Fonte: Perfis semi-automatizados de scATAC-seq de TI revelam a acessibilidade do cromatina específica de células na diferenciação e populações de sangue periférico.

    Fundo

    A ATAC-seq de célula única é valiosa para mapear a acessibilidade da cromatina com resolução a nível celular, mas o desempenho do método depende do manuseio dos núcleos, da complexidade da biblioteca, da estratégia de indexação, das métricas de QC e do fluxo de trabalho de análise. Para estudos de diferenciação ou populações celulares mistas, esses fatores determinam se os perfis de acessibilidade podem ser interpretados como sinais regulatórios significativos.

    O estudo de 2025 da Nature Communications apresentou um fluxo de trabalho semi-automatizado baseado em Tn5 indexado para scATAC-seq, projetado para perfilar a acessibilidade da cromatina específica de células em sistemas de diferenciação e populações de sangue periférico.

    Métodos

    O estudo utilizou tagmentação Tn5 indexada e uma estratégia de codificação em três rondas. Os núcleos foram isolados, transpostos com complexos Tn5 indexados, classificados em placas de 384 poços, amplificados com PCR indexada, sequenciados e analisados para perfis de acessibilidade da cromatina.

    Os autores avaliaram o desempenho do fluxo de trabalho utilizando experiências de mistura de espécies, comparações replicadas, enriquecimento de TSS, periodicidade de nucleossomas, clustering UMAP, separação de populações celulares, enriquecimento de motivos e alterações regulatórias relacionadas à diferenciação.

    Resultados

    Em Figura 1Os autores apresentaram o fluxo de trabalho e a avaliação do IT-scATAC-seq. O estudo relatou uma precisão de mistura de espécies de 98,72%, correlação entre réplicas acima de 0,97, forte enriquecimento de TSS, periodicidade de nucleossomas e separação de populações celulares baseada em UMAP.

    Figure 1 from IT-scATAC-seq paper showing workflow benchmark and scATAC-seq quality metrics

    O artigo também avaliou a diferenciação de células-tronco embrionárias de rato. Na análise de diferenciação, os autores relataram 4.167 células que passaram no controlo de qualidade, 131,81 milhões de fragmentos, uma enriquecimento mediano de TSS de 14,35 e um FRiP mediano de 0,69. Estes resultados apoiaram a capacidade do método de capturar a acessibilidade ao cromatina específica da célula durante a diferenciação inicial.

    Conclusão

    Este caso ilustra porque um serviço de scATAC-seq precisa de mais do que apenas capacidade de sequenciação. A interpretação regulatória significativa depende do manuseio de núcleos, qualidade da transposição, complexidade da biblioteca, métricas de QC, agrupamento, picos acessíveis e análise de motivos. Para as equipas de investigação, estas camadas de QC e análise são essenciais para transformar dados de acessibilidade da cromatina em evidências regulatórias interpretáveis.

    Perguntas Frequentes Sobre o Serviço de ATAC-seq de Célula Única

    O que mede o scATAC-seq?

    scATAC-seq mede a acessibilidade da cromatina com resolução de célula única ou núcleo único. Identifica regiões de cromatina aberta que podem incluir promotores, potenciadores e outros elementos reguladores.

    Como é que o scATAC-seq é diferente do ATAC-seq em massa?

    O ATAC-seq em massa mede a acessibilidade média da cromatina em uma amostra mista. O scATAC-seq separa os padrões de acessibilidade por células ou núcleos individuais, tornando-o mais adequado para tecidos heterogéneos ou populações celulares mistas.

    Quando devo escolher scATAC-seq em vez de scRNA-seq?

    Escolha scATAC-seq quando a sua questão principal for sobre acessibilidade da cromatina, elementos regulatórios, motivos de fatores de transcrição ou programas regulatórios. Escolha scRNA-seq quando a sua questão principal for a expressão génica e mapeamento de estados celulares. Muitos projetos beneficiam do uso de ambos.

    Que tipos de amostras podem ser utilizados para scATAC-seq?

    Projetos de scATAC-seq podem utilizar suspensões celulares de alta qualidade, suspensões de núcleos, amostras de sangue ou células imunes, tecido fresco, tecido congelado, organoides ou populações celulares selecionadas. A viabilidade depende da qualidade da amostra, nível de detritos, concentração e integridade dos núcleos ou células.

    Quais métricas de QC são mais importantes para scATAC-seq?

    Métricas importantes de QC podem incluir recuperação de células ou núcleos, complexidade da biblioteca, distribuição do tamanho dos fragmentos, fragmentos únicos por célula, enriquecimento de TSS, FRiP ou métricas relacionadas a picos, recuperação de códigos de barras e qualidade dos picos.

    Que ficheiros e resultados de análise vou receber?

    Os entregáveis típicos incluem ficheiros de sequenciação bruta, ficheiros de fragmentos, conjuntos de picos, matrizes de acessibilidade, resumos de QC, gráficos UMAP ou t-SNE, resultados de agrupamento, tabelas de picos marcadores, resultados de enriquecimento de motivos, suporte à anotação, ficheiros de figuras e um relatório de análise.

    A CD Genomics pode apoiar a análise de enriquecimento de motivos e a análise de atividade genética?

    Sim. Podemos apoiar a enriquecimento de motivos, inferência da atividade de fatores de transcrição, cálculo de pontuação de atividade gênica, ligação pico-a-gene e análise de acessibilidade diferencial, dependendo do design do seu projeto.

    Pode o scATAC-seq ser integrado com o scRNA-seq?

    Sim. A integração opcional pode suportar a transferência de rótulos, incorporação conjunta, comparação de atividade genética e interpretação regulatória entre dados de acessibilidade da cromatina e expressão genética.

    O scATAC-seq é adequado para tecido congelado ou entrada de núcleos?

    scATAC-seq pode ser compatível com fluxos de trabalho baseados em núcleos, mas a entrada de tecido congelado e núcleos deve ser revista antes da configuração do projeto. A integridade dos núcleos, detritos, aglomeração e qualidade da cromatina são considerações chave.

    O que devo fornecer antes de solicitar uma revisão de projeto?

    Por favor, forneça o tipo de amostra, espécie, fonte de tecido, método de preservação, entrada esperada de células ou núcleos, número de grupos, desenho de replicados e a principal questão regulatória que deseja responder.

    Conformidade / Isenção de responsabilidade

    Apenas para uso em investigação (RUO). Este serviço não se destina a diagnóstico clínico, interpretação médica, gestão de pacientes, orientação de tratamento ou testes genéticos Direto ao Consumidor.

    Apenas para fins de investigação, não se destina a diagnóstico clínico, tratamento ou avaliações de saúde individuais.
    Serviços Relacionados
    Pedido de Cotação
    ! Apenas para fins de investigação, não se destina a diagnóstico clínico, tratamento ou avaliações de saúde individuais.
    Contacte a CD Genomics
    Termos e Condições | Política de Privacidade | Feedback   Direitos de Autor © CD Genomics. Todos os direitos reservados.
    Topo