ATAC-seq联合RNA-seq思路分享

标题：Integration of ATAC-seq and RNA-seq identifies human alpha cell and beta cell signature genes

期刊、影响因子：Molecular Metabolism（7.423）

导读

葡萄糖稳态由胰腺α细胞和β细胞胞密切调节，它们分别分泌胰高血糖素升高血糖和分泌胰岛素降低血糖。本研究中，作者利用ATAC-seq检测人α和β细胞中开放的染色质区域。将这些开放性染色质图谱与已分类的人类α和β细胞的mRNA-seq数据进行关联，以识别可能负责调控细胞类型特异性表达特征基因的顺式调控元件。

科学问题

α型和β型细胞功能障碍分别导致1型糖尿病和2型糖尿病，其中发生的分子病理生理机制尚不清楚。

实验设计

⚫ 样本：细胞

⚫ 分组：α细胞组

              β细胞组

⚫ 技术：ATAC-seq+RNA-seq

实验思路

实验结果

α细胞和β细胞的ATAC基础分析结果

Venn图交集展示，存在多个ATAC对应1个基因的情况，与已知基因的调控通常受到多个功能区域的调控一致。

整合ATAC-seq结果与其他的表观遗传标记，GC基因作为α细胞的特征近，ATAC-seq峰既存在于内含子内，也在GC启动子上游28kb处。表明该区域可能具有α细胞特异性增强子的功能。CHODL是β细胞类型的特征基因。

由于许多带有α细胞和β细胞ATAC-seq峰所在的基因没有差异表达，作者试图确定细胞类型特异性峰区是否富集于特定的转录因子结合位点。果然，放开的染色质区域都富集为转录因子的结合位点。同时这些转录因子的表达都在mRNA-seq的数据得到证实。

最后作者发现了许多新的α和β细胞选择性特异表达的基因。对ATAC-seq所定义的开放染色质区域与一些糖尿病风险snp位点有重叠，以及对可能在α和β细胞中发挥重要作用的新转录因子有富集。本研究为未来胰岛细胞的数据支持和提供了多组学的研究途径。

参考文献：

Ackermann A M ,  Wang Z ,  Schug J , et al. Integration of ATAC-seq and RNA-seq identifies human alpha cell and beta cell signature genes[J]. Molecular Metabolism, 2016, 5( 3):233-244.

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