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scATAC-seq分析揭示调控元件活性2026-07-30 08:58:30

Seurat和Scanpy是目前应用较广的两类综合分析框架,前者适用于R语言环境中,后者则基于Python生态,可支持单细胞转录组数据的预处理、可视化、聚类、多样本整合和细胞状态识别等分析。Monocle、Slingshot和RNA velocity等方法则常用于重建细胞分化轨迹和推断细胞状态转变方向。对于HSCs及多能祖细胞研究,转录组分析不宜仅依赖少数表面标志物或单个特征基因进行细胞注释,而应结合基因集评分、细胞周期状态、应激反应基因、分化轨迹和已知功能实验结果等进行综合判断,以提高对静息HSCs、谱系偏向细胞和过渡状态细胞的识别可靠性。

在单细胞表观遗传组数据分析中,不同技术具有不同的处理重点。单细胞DNA甲基化测序通常需要进行CpG位点过滤、甲基化水平评估和细胞间甲基化异质性分析;单细胞组蛋白修饰检测则需关注抗体特异性、背景信号、峰区域识别和不同组蛋白修饰之间的功能解释。相比之下,scATAC-seq数据分析流程则相对成熟,更强调染色质可及性信号的稀疏性和基因组定位特征,通常需要进行片段质量控制、转录起始位点富集度评估、核小体信号分析、峰识别、峰-细胞矩阵构建、转录因子基序富集等。
 
ArchR和Signac是目前常用的scATAC-seq分析框架,前者提供较完整的scATAC-seq分析流程,后者则依托Seurat生态,可用于细胞聚类、细胞类型注释、轨迹推断、调控元件-靶基因关联分析以及与转录组数据的联合分析。在HSCs研究中,这类分析的重点不仅是识别细胞亚群,还包括推断谱系偏向早期的调控元件活性、转录因子网络变化和表观遗传异质性。对于翻译组学、蛋白质组学、免疫组学和代谢组学数据,计算分析框架相对更依赖具体平台和检测对象。
 
出自《单细胞多组学技术在造血干细胞研究中的应用与进展》作者张奕扬,董芳。