单细胞多组学ATAC+基因表达-武汉生物样本库有限公司-建设武汉国家级人类遗传资源库

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单细胞多组学ATAC+基因表达

产品描述

案例解析

结果展示

送样须知

Q&A

①技术介绍

单细胞ATAC+基因表达测序将ATAC与转录组测序结合起来通过表观基因组和基因表达谱的综合分析来鉴定解析复杂的细胞群体，从而发现隐藏的信息。将调控元件的发现与基因表达相结合，探索驱动细胞分化、发育和疾病的基因调控相互作用。

样本类型

动物组织、单细胞悬液、细胞核悬液、细胞系；

①技术路线

1.实验流程

单细胞多组学ATAC+基因表达实验流程图

2.分析流程

单细胞多组学ATAC+基因表达分析流程图

③应用方向

1.生物标志物发现

2.细胞谱系和发育程序追踪

3.细胞异质性以及稀有细胞群体的检测

4.基因调控网络

5.对治疗干预的反应

④产品优势

1.样本处理经验丰富：技术团队拥有丰富的样本处理与细胞核捕获实操经验，可适配细胞系、原代细胞、新鲜样本、冻存样本等多种样本类型；
2.高通量高效检测：检测通量优势显著，一次可平行运行8个样本，最多可分析 80,000 个细胞核，大幅提升实验效率；联合转录组分析数据可进行调控机制解析；
3.数据质量保障：依托样本库管理体系，实现样本处理、核提取、多组学建库、测序分析全流程各节点的操作留痕与全程可追溯，保障检测数据的高质量、实验的可重复性及结果的可靠性。

ERG驱动的前列腺癌发生具有细胞背景依赖性，且需要KMT2A和DOT1L
研究背景：
尽管ERG转录因子易位在前列腺癌中发生率很高，但其致瘤机制仍知之甚少。RNA测序(RNA-seq)分析表明，ERG激活前腔上皮分化程序，从而导致基底上皮细胞损失。但这种促管腔程序的激活如何与肿瘤发生相结合的问题仍不清楚。ERG与雄激素受体(AR)的协同作用已在染色质结合水平上得到记录，但对AR靶基因激活的影响可能是激活、重定向或抑制，具体取决于细胞环境。

研究方法：
细胞起源探究：采用新鲜细胞移植、腺病毒介导的原位 Cre 激活和 Tamoxifen 诱导的谱系追踪技术，对比基底细胞和腔细胞中 ERG 激活后的肿瘤形成能力。
单细胞多组学分析：对 ERG 驱动的前列腺癌小鼠模型（EPC）进行单细胞 RNA 测序（scRNA-seq）和单细胞染色质可及性测序（scATAC-seq），解析细胞异质性和染色质状态变化。
功能验证：通过 CRISPR-RNP 介导的基因敲除、类器官培养、原位移植实验，验证关键转录因子（STAT3）和表观遗传调控因子（KMT2A、DOT1L）的功能。
临床相关性分析：结合人类前列腺癌单细胞和 bulk RNA-seq 数据集，验证小鼠模型中发现的细胞状态和基因特征的临床意义。

研究成果：

本文报道的谱系追踪、单细胞分析和细胞状态特征分析均指出了IM群体的重要性。为了进一步深入了解这一细胞状态的机制，使用转座酶可及性染色质的单细胞测定结合高通量测序（scATAC-seq），在EPC模型中分析了染色质可及性的变化。通过基于锚点的方法对scRNA-seq和scATAC-seq数据集进行比对，推断出所得转座酶可及性染色质（ATAC）簇的细胞身份。值得注意的是，在EPC小鼠中检测到了一个独特的显著细胞群，其在转录层面被定义为IM细胞（图a）。该细胞群（以下称为EPC-IM）高度富集ETS（推测为ERG）结合基序（图b），这表明ERG是染色质景观变化的主要促成因素。ETS结合基序在EPC Lum_Mut细胞中也有富集，但相比之下，EPC和PC小鼠的管腔细胞（EPC-Lum和PC-Lum）属于同一个单细胞ATAC-seq细胞群（图a、b）。为了探究细胞类型之间的关系，我们基于谱系追踪数据，以基底细胞群中的一个细胞为起点，利用Palantir77进行了轨迹分析（方法）。计算得出的轨迹表明，EPC-IM细胞先于Lum_Mut细胞出现，且可能最终分化为Lum_Mut细胞（图c）。

参考文献：

Feng, Weiran et al. “ERG-driven prostate cancer initiation is cell-context dependent and requires KMT2A and DOT1L.” Nature genetics vol. 57,9 (2025): 2177-2191. doi:10.1038/s41588-025-02289-w

单细胞多组学ATAC+基因表达送样标准
新鲜组织样本
1.取样：选取关注的组织，尽量剔除与实验无关的杂质，组织体积尽量大于5mm³（黄豆大小），用PBS清洗组织，去除血液等杂质。
2.保存：将清洗好的组织放入2~8℃预冷的装有1.5mL组织保存液的2mL冻存管（标明样本编号）中，确保组织完全浸没，置于2~8℃保存。（我司可免费提供组织保存液）
3.运输：将装有组织的冻存管放入自封袋中，用气泡膜包裹，防止样本冻结和运输过程中碰撞损坏，4℃运输。新鲜组织需在离体后48小时内开展实验，请联系销售人员通过快递等方式确保在48小时内送达实验室。

体液及细胞悬液样本
1.取样及保存：

①血液样本取至少4mL，保存在EDTA抗凝管中；

②腹水、胸腔积液等其他体液样本可置于15mL或50mL离心管中；

③细胞系样本保存在细胞培养基中运输；

④制备好的细胞悬液可保存在含10%FBS的细胞培养基中。
2.运输：将样本管用气泡膜包裹，4℃运输，血液、体液和细胞系样本在离体后8小时内送达实验室；制备好的细胞悬液在2小时内送达实验室。

冻存样本
1.取样及保存：样本至少为黄豆大小，取到新鲜组织样本后，剔除与实验无关的杂质，用PBS清洗组织去除血液，用吸水纸吸干组织表面水分，将组织置于冻存管中（标明样本编号），后置于液氮中速冻，将速冻后含有组织的冻存管于-80℃冰箱中保存。
2.运输：将装有组织的冻存管放入自封袋中，使用气泡膜包裹，干冰运输，注意将样本完全埋入干冰中。

特殊情况
因特殊原因导致不能将样本运输至我司实验室，我司可上门开展实验，客户需提前与销售人员联系，核对《客户实验室物资清单》，签字确认实验室条件满足实验需求，若不满足实验需求，请补充完整后方可上门。
因特殊原因客户需要将动物带至我司实验室现场取样，我司可提供实验场地配合老师开展实验，如有额外试剂耗材需求，请提前联系销售人员。

Q1:单细胞多组学ATAC+基因表达能够实现哪些分析?

A1：它能够对单细胞的转录组和表观基因组(使用ATAC-seq)进行同时分析，以帮助您了解不同类型细胞之间的基因如何表达和调控。

Q2:与单独的单细胞转录组和单细胞ATAC分析相比，单细胞多组学ATAC+基因表达的灵敏度如何?

A2：在使用单细胞多组学ATAC+基因表达测试的样本类型中，当起始样本为细胞核时，ATAC和基因表达的表现与相应的10x Genomics单独流程(Chromium单细胞ATAC或Chromium单细胞基因表达)相当。