scATAC-seq

シングルセルATAC-seq解析

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Single cell ATAC-seq解析とは

シングルセル解析とは、がん細胞など様々な種類の細胞(または発現状態の異なる細胞)が混在しているサンプル中の細胞一つ一つについて遺伝子の発現量などを計測して解析する手法であり、幹細胞・腫瘍・神経学のエリアで注目されています。

その最大の特徴は、細胞の集積に対して平均的な解析をするのではなく、単一に分離した生細胞から抽出したDNA/RNAにタグ付けを行って配列決定・ピークコールを実施することによって、個々の細胞の動的な状態変化を明らかにすることが可能な点です。

細胞の単離にはフローサイトメーター、マイクロマニピュレーションなどを使用しますが、近年ではマイクロ流路デバイスを使用することにより、より少ない細胞から簡便に効率よく高スループットで解析が可能になっています。

Single cell ATAC-seq(scATAC-seq)解析は、シングルセル解析~細胞単離と単離細胞ごとの発現解析技術~を利用して、様々な細胞を含む組織中の細胞のクロマチンアクセシビリティーについて1細胞レベルで解析することが可能となる技術です。

scATAC-seq解析は非常に複雑な細胞集団のサブポピュレーション解析に有用です。クロマチンアクセシビリティデータを用い、複雑な細胞集団からの既存エピゲノムデータによるサブセットの同定および分類を容易にします。

また、特定の処理後の時間軸におけるエピジェネティックな転写動態を細胞特異的に同定することができます。

1細胞レベルで転写制御の同定を網羅的に行うことにより、遺伝子制御のネットワークを明らかにすることができます。

scATAC-seqによって初代血液細胞をサブポピュレーションごとに分類した結果(右図)です。RNA-seq(左図)と比較して、クロマチンアクセシビリティーによる分類はより細胞タイプ特異的であることがわかります。

細胞のクロマチンアクセシビリティー詳細を見た図です。RNA-seqの結果と比較して、細胞ごとのシグナルの特異性が明らかです。

シングルセルATAC-seq受託解析サービス

DiagenodeはBio-Radと提携して、1細胞レベルでのエピジェネティクス解析を通じて複雑な組織のシステマティックな理解につなげる独自のエンドツーエンドサービスを提供します

Bio-RadのSureCell ATAC-seq技術

Bio-RadのSureCell ATAC-seqは、1細胞レベルの解像度で高速、堅牢、高感度なエピゲノムの分析を提供します。

本技術は、Bio-Radの液滴ベースのマイクロ流路テクノロジーと、核1つ1つのクロマチンにアダプターとバーコードを組み込む過剰活性型Tn5トランスポザーゼの組み合わせによって強化されており、このクラス最高のソリューションを誇ります。

single-cell-ATAC-seq

細胞または細胞から単離された核は、Tn5トランスポザーゼによってオープンクロマチンの領域特異的にタグ付けされます。

タグ付けされた核は、核酸抽出試薬と細胞の特定及びシーケンスに用いるバーコード付きのタグと混和され、細胞または核1つが液滴1つに含まれるようにマイクロ流路上で分離されます。

バーコード化と増幅により、各細胞のオープンクロマチンプロファイルを表すフラグメントのライブラリーが生成されます。

同数のマウスNIH-3T3細胞とヒトK562細胞を混合し、surecell scATAC-seqワークフローで処理した際の1細胞当たり得られたユニークフラグメント数を示します。

70のサンプルデータセットを使用、50,000リード/細胞で、セルスループットに関係なく、1細胞あたり20,000のユニークなゲノムフラグメントが検出されました。

DiagenodeのシングルセルATAC-seq受託解析サービス

Diagenodeが提供するシングルセルATAC-seq(scATAC-seq)受託解析サービスは、Bio-Radのプラットフォームを利用して次のようなメリットをユーザーに提供します。

  1. エピジェネティクス受託解析サービスのリーダーがお客様個別にプロジェクトを設計します。
  2. 核分離の最適化からバイオインフォマティクス分析までのエンドツーエンドサービスです。
  3. Bio-Radのテクノロジー:最大95%の生細胞を捕集します。セルごとのユニークなリード数がより多く得られます。
  4. 多彩なバイオインフォマティクス解析オプションを提供します:標準解析、高度解析、統合解析、データマイニング

FAQ

解析に必要な細胞数は1サンプルあたり200,000-1,000,000個で、回収時の細胞生存率は95%以上です。また、核の単離を最適化するために、解析用サンプルとは別にテスト用サンプル(1サンプルあたりの細胞数200,000-1,000,000個)を2サンプル追加してください。

平均して25,000~50,000リード/細胞が得られますが、シーケンス深度についてはプロジェクトの種類に応じて調整いたします。

サービスご提供の流れについては「ATAC-seq/scATAC-seq受託解析サービス」ページをご覧ください。

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