ATAC-Seq技术，全称为：Assay for Transposase-Accessible Chromatin with high throughput sequencing），是2013年由斯坦福大学William J. Greenleaf和Howard Y. Chang实验室开发的一种用于研究染色质可及性（通常也理解为染色质的开放性）的方法(Buenrostro, Giresi, Zaba, Chang, & Greenleaf, 2013)。
该方法通过超活化Tn5转座酶将序列接头插入到染色质开放区域，然后通过DNA测序数据分析推断染色质各区域的可及性、转录因子结合位点以及核小体位置。ATAC-Seq可以在全基因组范围快速灵敏地检测染色质可及性。
相比传统方法，ATAC-Seq的结果具有很强的一致性，同时也和基于组蛋白修饰marker的ChIP-Seq有较高的吻合程度。另外，ATAC-Seq的重复性，比MNase-Seq和DNase-Seq的更强，操作起来也更加简单，细胞或组织的需求量较少，出来的信号更加漂亮。已是目前研究染色质开放性首选的技术方法。
ATAC-Seq实验流程
1、收集细胞或组织，制备细胞悬液；
2、加入细胞膜裂解液，获得细胞核；
3、加入Tn5转座酶，对处于开放状态的DNA进行酶切；
4、回收酶切下来的DNA片段，PCR扩增后进行二代高通量测序。
首先利用fastqc软件对原始数据进行质量评估，再使用BWA或bowtie软件将原始数据比对到参考基因组，然后用MACS分别对每例样本进行峰挖掘（peak calling），之后对peaks区域进行基因组位置注释、motif分析，并对靶基因进行GO和KEGG富集分析；若具有多种实验组样本，可挖掘各组样本间具有差异的peaks进行特异性分析等。
ATAC-Seq样本送样指南
目录
1. 采集前注意事项
2. 送样要求
3. 样品送样指南
动物组织
植物组织
细胞
4. 样品包装与储存
5. 样品运输
6. 声明
Note: Refuse to accept highly pathogenic and infectious samples！
注意:拒绝接收高致病性和传染性样品！
1. 采集前注意事项
| 重复性 | 所有类型样本均需≥3个/组 |
| 无污染 | 放置样本的管子需无菌， 并保证样本新鲜 |
| 为实现实测序结果，请保证样本无其他微生物污染（如：支原体，噬菌体） | |
| 样本量 | 样本送量需达到本文档中规定的最低要求 |
2. 送样要求
| 项目类型 | 细胞样本 | 组织样本 | |||||
| 细胞活率 | 细胞核个数 | 要求冻存的细胞个数 | 活细胞个数 | 动物组织 | 植物组织 | ||
| 冻存前 | 复苏后 | ||||||
| ATAC-Seq | ≥ 90 % | ≥ 85 % | ≥ 4万 | 12-15万/管 | 10-12万/管 | ≥200 mg 100 mg/样 | ≥2 g 1 g/样 |
注：组织样本包含动植物组织样本
3. 样品送样指南
| 动物组织 | |
新鲜组织≥ 100 mg | 活体取样，剔除结缔组织以及其它非研究组织 |
| 用预冷的PBS漂洗（PBS需不含Mg2+和Ca2+ ， 即DPBS） ，去除血液和杂质 | |
| 体积较大的组织需切割成绿豆大的小块 | |
| 将样本装入事先做好标记的组织保存液管中， 立即放在冰上 | |
| 冷冻组织 | 活体取样，剔除结缔组织以及其它非研究组织 |
| 用预冷的PBS漂洗（PBS需不含Mg2+和Ca2+ ， 即DPBS） ，去除血液和杂质 | |
| 将样本装入标记的冻存管中， 立即液氮速冻2 min或- 80 ℃保存。如没有液氮，立即在干冰上放置15min ，-80 ℃保存 | |
Note: Refuse to accept highly pathogenic and infectious samples！
注意:拒绝接收高致病性和传染性样品！
| 植物组织 | |
| 新鲜组织 | 植物ATAC-Seq只接受新鲜样本，待测样本用ddH2O洗去组织表面泥土等杂质，吸干水分 |
| 要求每个样本准备2份，每份样本的质量≥1g ，单独分装 | |
| 细胞 | |
| 新鲜细胞 | 仅限武汉地区运输， 细胞个数应达到1-1.2×105个，细胞活率应>90 % |
| 将样本制备成悬浮细胞，贴壁细胞需先消化好 | |
| 细胞用培养基悬浮， 装满离心管， 防止运输过程中晃动， 管盖用封口膜封住，标记好样本信息 | |
| 冷冻细胞 | 贴壁细胞：吸掉培养基，加入适量1×PBS，用不含Mg2+和Ca2+ 的PBS(即DPBS)，洗2次， 洗尽培养基,胰酶消化细胞， 利用完全培养基终止反应， 将贴壁细胞吹下后， 转移至冻存管，细胞悬液在4 °C条件下500 rpm离心5 min，弃上清 |
| 悬浮细胞：将细胞悬液转移至冻存管， 在4 ℃条件下500 rpm离心5 min，弃上清 | |
| 用1 mL提前制备的预冷冻存液重悬贴壁/悬浮细胞沉淀，将冻存管置于程序降温盒中，梯度降温后放入- 80 ℃冰箱保存 | |
| 备注 | 配置冻存液（80 %完全培养基+10% FBS+10% DMSO）， 4 ℃保存 |
4. 样品包装与储存
| 样本包装与储存 |
| 请同时在管盖和管壁上标记样本信息 |
| 如使用1.5mL-2 mL离心管，请确保质量好（管壁越厚越好） |
| 为确保实验顺利进行， 每个细胞样本准备2份， 动物样本每份≥100mg ，单独分装于冻存管中，一份为实验样本， 一份为备份样本 |
| 如需混样，请混合好再寄送，避免混样过程中造成样本损失或降解 |
Note: Refuse to accept highly pathogenic and infectious samples！
注意:拒绝接收高致病性和传染性样品！
5. 样品运输
| 样本运输注意事项 |
| 装有样本的离心管管盖用封口膜封住，和样本信息单一起装入自封袋中，样本信息单电子版发送给销售，销售发送给运营部门和收样部门 |
| 往运输的泡沫箱中倒入一半体积干冰，放入装有样本和样本信息单的自封袋， 再倒入干冰将泡沫箱填满， 使样本位于干冰中间 |
| 为了大程度的保证样本的完整性，建议用4 cm厚度泡沫箱，冻存管运输， 15 kg颗粒状干冰运输 |
| 动物组织样本运输时建议用气泡膜用1.5 mL-2 mL离心管包起来，或者将用1.5 mL-2 mL离心管装入50 mL离心管中 |
| 植物样本可采取以下几种方式进行运输： 盆栽运输 ，低温运输，培养基运输， 以及其它可以保持样品新鲜的运输方式 |
对于新鲜的细胞样本，请在样本到达前至少提前2天和销售沟通，并安排好样本制备时间，保证样本在下午1点前送到 |
6. 声明
我司拒绝接收《人间传染的病原生物名录》 中危害程度为第一、第二类的高致病组
织、血液、细菌等样品，只接收提取得到的核酸样品。危害程度为第三、第四类的致病性或传染性的组织、血液、细菌等样品，必须事先联系销售、技术支持确认，确定无高致病性和传染性后才能寄送样品。
Note: Refuse to accept highly pathogenic and infectious samples！
注意:拒绝接收高致病性和传染性样品！
低温是限制水稻产量和地理分布的核心环境因素，然而其染色质调控机制长期未能阐明。针对这一应用难题，研究团队联合应用ATAC-Seq与RNA-Seq技术开展了系统性研究。通过对水稻野生型与染色质重塑因子突变体进行低温处理后的全基因组染色质可及性分析，发现OsCHR11可通过增加50余个低温响应基因启动子区域的染色质可及性，促进关键转录因子结合，激活低温应答通路。基因表达与染色质可及性呈显著正相关性，且在突变体中差异可及区域主要集中在远端调控元件[1]。这一发现不仅首次揭示了ISWI家族染色质重塑因子通过调控染色质可及性增强水稻耐寒性的新机制，也为作物耐寒分子育种提供了潜在的靶向改造策略。该案例充分展现了ATAC-Seq技术在精准定位低温响应调控区、连接染色质状态与胁迫适应中的核心应用价值。
[1] Li J, Liu H, Qian H, et al. Chromatin accessibility mediated by CHROMATIN REMODELING 11 promotes chilling tolerance in rice. Plant Physiol. 2024;197(1):kiaf018. doi:10.1093/plphys/kiaf018
