ATAC-seq与转录组的联合分析策略

之前小编已经对ATAC-seq做了简单介绍（研究表观？是时候尝试下这个技术了！），通过ATAC-seq研究可以得到全基因组上处于开放状态的染色质区域，进一步定位核小体及相关调控元件。

ATAC-seq主要目的是研究正在转录的DNA序列，测序结果大部分是转录本区域的上下游DNA序列，得到这些序列我们可以对一些基因上的顺式调控元件进行研究，最常见的是研究转录因子结合的启动子区域。

由上可知，ATAC-seq与转录有很大的关联，那么ATAC-seq的结果是否可以和转录组的结果进行联合分析呢？答案是肯定的！

DARs与DEGs比较分析

ATAC-seq主要是关注差异可及性区域（DARs 或称差异 peaks），转录组主要是关注差异表达基因 DEGs，那么我们就可以把DARs与 DEGs的比较分析作为切入点。

（1）Circos 图全局展示：展示DARs与DEGs之间的共有差异，这些共有差异极有可能是导致对应表型性状出现的原因。

（2）韦恩比较分析：统计DARs关联的基因与DEGs的共有数量及特有数量。

（3）九象限图分析：展示DARs与DEGs之间的上下调关系，同时展示对应的差异倍数（fold change）。

（4）交集基因GO和KEGG富集分析：将DARs与DEGs共有的基因进行功能富集，可清晰的展示对应基因的富集状况。

Complex Heatmap聚类及功能分析

绘制两组学数据Complex Heatmap聚类及功能分析。

差异转录因子联合分析

差异peak motif结合转录因子与差异表达转录因子比较分析。

（1）韦恩图比较分析：统计差异peak motif结合转录因子与差异表达转录因子的共有数量及特有数量。

（2）交集转录因子靶基因GO功能和KEGG通路富集分析：将交集转录因子靶基因进行功能富集，可清晰的展示对应基因的富集状况。

ATAC-seq研究了该时空条件下发生转录的基因以及顺势调控元件的一些序列，我们可以对这些基因进行分析。联合转录组测序结果，看ATAC-seq测到的一些丰度高的DNA序列区域，是否对应的转录本表达量也有增加，也可以找到对应的转录本相关基因的上游调控序列，从而整体分析从DNA到RNA的转录过程，对基因功能分析，再结合实验表型进行讨论，从而明确表观调控-表达-功能-表型的生命进程[1,2,3]。

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延伸阅读

参考文献：

[1]Ackermann A M, Wang Z, Jonathan S, 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.

[2]Xiao Dongchang,Liu Xiaoning,Zhang Min et al. Direct reprogramming of fibroblasts into neural stem cells by single non-neural progenitor transcription factor Ptf1a.[J] .Nat Commun, 2018, 9: 2865.

[3]Ma Xiancai,Yang Tao,Luo Yuewen et al. TRIM28 promotes HIV-1 latency by SUMOylating CDK9 and inhibiting P-TEFb.[J] .Elife, 2019, 8: undefined.