DNBELAB单细胞 ATAC
DNBelab单细胞ATAC测序技术是华大基因依托自主研发的DNBelab C系列建库系统(含C-TaiM4液滴生成仪)与DNBSEQ测序平台打造的高通量表观遗传学技术,核心用于单个细胞水平解析染色质可及性分布,精准定位启动子、增强子等开放染色质区域,揭示基因表达调控的表观遗传基础。 作为国产单细胞表观组学技术标杆,其突破进口平台技术垄断,兼具快速建库、低污染、多模态兼容的核心优势,依托精密压力驱动微流控技术,可实现数万细胞核的高效捕获与文库制备,且能与单细胞转录组数据联动分析,打破表观状态与基因表达的研究壁垒。该技术广泛应用于发育生物学、衰老机制研究、肿瘤异质性解析、神经科学等领域,为基础科研与临床转化提供自主可控的表观遗传研究工具。

原理介绍
DNBelab单细胞ATAC测序技术基于“微流控捕获-转座酶介导片段化-专属Barcode标记”的核心逻辑,结合DNB文库优势实现高效精准的染色质可及性解析,核心原理如下: 通过DNBelab C-TaiM4单细胞液滴生成仪,将单个细胞核、Tn5转座酶反应体系及携带专属细胞Barcode的凝胶珠包裹于油包水微滴中,确保每个微滴仅含一个细胞核。Tn5转座酶可特异性结合染色质开放区域,对其进行切割并插入测序接头,实现染色质片段化与标记同步完成,整个细胞核分离与标记过程仅需6分钟,大幅提升实验效率。 标记后的片段经扩增、DNB文库构建后,通过DNBSEQ测序平台完成高通量测序。借助细胞Barcode将测序reads精准分配至对应单细胞,经基因组比对与峰值分析,定位每个细胞的开放染色质区域,结合转录因子基序富集与靶基因注释,构建“染色质可及性-基因调控”关联网络,同时可与转录组数据联动,实现表观状态与基因表达的精准映射。
文献案例
《Nature communications》发表题为“Multiomics and cellular senescence profiling of aging human skeletal muscle uncovers Maraviroc as a senotherapeutic approach for sarcopenia”的研究论文。研究采集老年肌少症患者与健康人群的骨骼肌样本,通过DNBelab单细胞ATAC测序同步解析染色质可及性与细胞衰老表型,结合转录组、蛋白组数据构建多组学关联网络。结果发现,肌少症患者肌肉中衰老相关细胞(SASP阳性)比例显著升高,其炎症通路基因调控区域染色质可及性异常增强,且CCR5基因启动子区域开放度与衰老细胞丰度呈正相关。 进一步验证表明,CCR5抑制剂马拉维若可显著下调衰老相关基因调控区域的染色质可及性,减少衰老细胞积累,同时改善肌纤维功能相关基因的表观调控状态,缓解肌肉萎缩表型。该研究通过表观组学视角明确了马拉维若的抗肌少症作用机制,彰显了DNBelab单细胞ATAC技术在衰老相关疾病药物筛选与机制解析中的核心价值。

送样标准
细胞浓度1×10⁵-5×10⁶个/mL,体积≥1mL/份,无血清培养基重悬并添加0.04%牛血清白蛋白;4°C冷藏运输,避免震荡与反复冻融;细胞活性≥85%,无红细胞、杂质聚团,严禁使用含EDTA缓冲液,细胞核悬液需新鲜制备。
重量≥0.1g/份(肌肉、肿瘤、脏器等),取材后立即置于专用组织保存液中,4°C冷藏运输(严禁冷冻),24小时内送达;注明组织类型、部位及处理条件,避免组织坏死,适配间质丰富组织解离。
细胞量≥1×10⁶个/份(细胞系)、类器官重量≥0.05g/份;细胞系消化为单细胞悬液后4°C运输,类器官置于保存液中冷藏运输;注明培养条件、药物干预或诱导分化信息,确保细胞状态稳定。
细胞沉淀≥5×10⁶个/份,用无EDTA专用冻存液梯度冻存,液氮保存后干冰运输;解冻后立即制备单细胞悬液,快速洗涤去除冻存液,全程低温操作,冻存时间不超过3个月,细胞活性≥80%。
重量≥0.2g/份,取材后去除筋膜杂质,置于专用保存液中4°C冷藏运输,12小时内送达;注明采样部位、年龄及健康状态,避免机械损伤,适配衰老机制研究相关样本。
交付内容
原始测序数据
Fastq格式原始测序reads、Barcode分配统计数据、测序质量控制报告、峰值Calling原始数据及DNB文库构建参数。
数据分析报告
涵盖细胞聚类分析图、各亚群染色质开放区域注释结果、差异开放区域火山图、转录因子基序富集分析、基因调控网络构建及与转录组数据联动分析结论。
常见问题
核心优化方向:一是确保细胞核活性≥85%,通过密度梯度离心去除死细胞与杂质;二是调整转座酶浓度与反应时间,适配不同样本类型的染色质特性;三是增加测序深度,提升低丰度开放区域的检测灵敏度;四是严格控制样本运输与处理时间,避免染色质降解。
依托DNBelab平台多组学兼容性,对同一样本同步开展ATAC测序与单细胞转录组测序,通过共同的细胞Barcode实现数据精准关联。数据分析时,将染色质开放区域与对应基因表达水平映射,预测调控靶基因,构建“表观调控-转录表达”因果链,同时利用转录组注释结果优化ATAC数据的细胞分群准确性。
