大家好,我是人气美女网红ATAC-Seq。最近有件烦心事,需要大家帮我出出主意。事情是这样的,由于我在我们屯的知名度越来越高,大家对我的关注也越来越多,十里八乡的名门望族都上门来提亲,希望能和我们家族联姻。对于这件事呢,我自己是不着急的,怎奈父母倒是十分着急。本来吧,一般的人家是入不了我的眼的,但是这次来提亲的这些人家里,有几家人的家世让我很是动心。
候选人一:家底雄厚的R先生
最先来的这家,我们就暂时称作R吧,成名作是RNA-Seq。这家人之前倒是有接触过,是本地的很有名气的家族,家底雄厚,门徒众多。我曾经和这家有过合作,合作的过程还是挺愉快的。
图1 ATAC-Seq与RNA-Seq多样本联合分析
在这次合作中,我们借助ATAC-Seq和RNA-Seq多样本的数据,通过相关性矩阵的方法,将远端的ATAC富集峰同基因表达关联在一起,构建了远端调控元件与基因间的调控网络(图1)。
候选人二:外表禁欲,内心火热的C先生
紧接着来的这家,暂时称作C吧,成名作是ChIP-Seq。这家人看上去挺有高冷范的,对一般人爱理不理,熟悉了之后对人倒是挺热情的,而且这家人的技能和我的其实挺互补的。虽然我能切开基因组上裸露的DNA,但是有时候会遇到一些切不动的地方(图2左),这些地方通常都是很小的区域,比核小体小得多。在C家人的帮助上,我就可以识别这些切不动的小区域内,有哪些转录因子结合在DNA上了。更加厉害的是,通过对照组和处理组间的比较,我还可以找到转录因子在两组样本中的结合差异(图2 右)。而且,对于多样本的ATAC-Seq数据,我还可以找到各个分组样本中特异性的转录因子结合位点(图3)。
图2 ATAC-Seq数据进行转录因子印记分析的示意图
图3 多样本ATAC-Seq数据中的转录因子motif聚类分析结果示意图
候选人三:又高又帅又富的W先生
登门提亲的第三家,称作W吧。这家人都是高富帅,花钱都很大方,成名作是WGS。通过WGS能够得到很多的基因组变异信息,但是只有部分信息是与基因直接关联的,很大比例的变异位点(SNP)都是在内含子或者基因间区。和ATAC数据联合分析后,可以知道WGS中的哪些SNP是能够影响染色质开放性的(图4左),是否有可能在突变后形成新的motif位点(图4右)。更厉害的是,利用WGS中的突变位点信息对ATAC-Seq数据进行分型后,可以很好的阐述SNP对染色质开放的影响(图5),这对解释WGS的结果有很大的帮助。
图4 ATAC-Seq数据和WGS数据联合分析示意图
图5 利用SNP分型后ATAC-Seq数据阐明SNP突变对染色质开放性的影响
候选人四:豪门新锐的M先生
最后来的这家,我们将其称作M,这家人的成名作是WGBS,是新晋的豪门。无论是在远端还是近端的富集区域,这家人其实和我挺合拍的(图7)。而且,这家人最近新开发了名为mATAC-Seq(methyl-ATAC-seq measures DNA methylation at accessible chromatin)的新业务,以后就可以将ATAC和WGBS一起做了(图8)。
图6 染色质开放性和DNA甲基化联合分析结果示意图
图7 染色质开放性和DNA甲基化相关性
图8 mATAC数据和WGBS甲基化数据在基因上的相关性
事情就是这个样子的。这四家人各有各自的优势,真是让人很难抉择。希望大家帮我出出主意,我会认真考虑大家的建议。