北京基因组所(国度生物信息中心)开发基于低测序深度ATAC-seq数据的核幼体排布和染色质盛开性检测技术
核幼体排布和染色质盛开性是重要的表观遗传学信号,与基因表白调控,胚胎发育,组织分化等多多生理过程间存在缜密联系。目前,ATAC-seq因其对样品要求低,处置单一,可获得多维度染色质状态信息蹬着势成为表观遗传学的明星技术之一。然而在罕见样本或者单细胞样本中,ATAC-seq数据依然相对稀少。现有生物信息学技术在稀少的ATAC-seq数据中普遍活络度不及。因而,研发能合用于低测序深度ATAC-seq文库的高活络度核幼体排布和染色质盛开性检测算法是一个尚未解决的领域内难题。
近日,亚星游戏(国度生物信息中心)张治华钻研组以“DeNOPA: decoding nucleosome positions sensitively with sparse ATAC-seq data”为题在国际生物信息学领域主题期刊Briefings in Bioinformatics上汇报了一种基于低测序深度ATAC-seq文库的核幼体排布和染色质盛开性检测技——deNOPA。分歧于现有算法凭据测序片段长度,将ATAC-seq文库拆分为别离用于染色质盛开性评估和核幼体排布检测的子文库的思路,该钻研发现,来自分歧长度测序片段的Tn5酶切位点,在基因组上散布类似。因而,利用这一类似性,钻研人员开发了deNOPA。
该步骤创新性的将核幼体检测工作的主题问题,由寻找核幼体中心转换为寻找核幼体衔接区域,从而使所有测序片段均在核幼体检测工作中得到利用。通过对一系列来自分歧物种、分歧测序深度ATAC-seq文库,蕴含单细胞ATAC-seq文库的机能测试。该算法的核幼体检测活络度相比现有算法大幅度提升,而价值仅是核幼体定位正确性的可接受损失;诟盟惴ǜ龅暮擞滋宓匚唤械牡ハ赴秩鹤暄幸不竦昧吮认钟姓绞醺叩姆秩壕。
最后,该钻研通过对热刺激状态和正常状态K562细胞核幼体排布和染色质状态的测定和对比,描述了哺乳动物细胞热刺激反映中染色质状态和核幼体排布的变动。分歧于酵母,K562细胞热刺激反映中转录肇始位点左近核幼体缺失区域的地位维持不变,核幼体占位率变动与地点元件活性是否受热刺激影响有关,而与受影响的方向无关。

deNOPA算法的处置流程
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