解析表观遗传学的工具——ATAC-seq（一）(3)

Tn5转座酶作为一个探针，通过“剪切和粘贴”机制在全基因组水平上检测染色质的可及性，对于得到的DNA片段可以用测序标签对DNA的未受保护区域进行标记(Reznikoff William S., 1993；Haniford D B and Ellis M J, 2015)（图3）。
通俗地讲，就是Tn5转座酶可以随机结合并切割染色质开放区的DNA，并且可同时在切割位点插入接头序列。只要将携带已知DNA序列标签的转座复合物（即带红色和绿色序列标签的Tn5转座酶）加入到细胞核中一起孵育，再利用已知序列标签进行PCR扩增即可形成文库，经过测序就可以获得染色质开放区的信息了。

图2 利用Tn5转座酶识别染色质可及性的机制(陈敏等，2020)。Tn5转座酶（上），染色质的打开和关闭状态（中），当染色质可及性增加时，Tn5转座酶在开放染色质中的转座次数多于在不可及染色质中的转座次数。然后，Tn5转座酶切割开放的染色质，并将测序标签标记在生成DNA片段上。红色符号表示Tn5转座酶的“测序接头1”，蓝色符号表示Tn5转座酶的“测序接头2”。
ATAC-seq文库的构建包括细胞核制备、转位和扩增三个步骤。首先，将待检查的组织或细胞悬置为完整的、均匀的单细胞，随后在裂解缓冲液中培养产生粗核（图3A）。其次，悬浮的细胞核在转位反应混合物中孵育，产生DNA片段（图3B）。最后，将转置的DNA进行扩增，生成测序文库（图3C）。转座酶与样品染色质的反应是ATAC实验的关键步骤(Picelli et al., 2014)。