在ChIP-seq技術(shù)興起時(shí)，常見(jiàn)的文章套路會(huì )利用ChIP-seq技術(shù)與RNA-seq技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合分析，從而更好的找到相關(guān)轉錄調控因子，而ATAC-seq與ChIP-seq都可以用來(lái)研究染色質(zhì)調控區域中的分子調控機制，但ATAC-seq技術(shù)是否能夠與RNA-seq技術(shù)進(jìn)行聯(lián)合分析，從而為染色質(zhì)調控區域的相關(guān)研究提供更多的信息？近年有發(fā)表的相關(guān)文獻表明，聯(lián)合ATAC-seq技術(shù)以及RNA-seq技術(shù)進(jìn)行數據分析，根據自身所關(guān)注的生物學(xué)問(wèn)題，通過(guò)不同的分析策略和展現形式可以為染色質(zhì)區域的分布和開(kāi)放性研究提供新思路。

通過(guò)總結ATAC-seq與RNA-seq聯(lián)合分析的文章發(fā)現，其中重要的部分是研究表觀(guān)變化層面的變化與轉錄調控變化層面的變化是否有相關(guān)性，統計ATAC-seq與RNA-seq聯(lián)合分析相關(guān)基因的數量以及相關(guān)表達情況，為關(guān)鍵基因的挖掘提供篩選集合，所以通過(guò)總結該類(lèi)文獻的研究思路發(fā)現，兩個(gè)組學(xué)所反映不同層面的變化的相關(guān)性以及差異基因的篩選有兩種類(lèi)型：

首先分析基因表達與基因啟動(dòng)子ATAC-seq信號之間的顯著(zhù)相關(guān)性，用散點(diǎn)圖來(lái)表示，然后根據基因的表達水平和啟動(dòng)子可及性將基因分組，形成四象限圖，體現不同分組間的差異基因的數目。

在文章^[1]中ATAC-seq與RNA-seq中差異基因的分組方法是依據ATAC-seq的reads在染色質(zhì)啟動(dòng)子上的最大重疊數(可及性)高于數據的第70百分位，則基因被定義為高可達性(HA)，如果覆蓋低于第50百分位，則被定義為中低可達性(MA)的分類(lèi)方法進(jìn)行分組判斷，然后根據每個(gè)基因的可達性和表達值，評估其是否可以被分配到四組:MA-ME（中低可達性和表達）、HA – He（高可達性和表達）、HA – ME（高可達性和中低表達）或MA-HE（中低可達性和高表達）（圖一）。隨后從HA-HE分組中挑選關(guān)鍵轉錄因子，主要根據顯著(zhù)富集的motif查看相應的基因以及功能（圖二）。

圖一 啟動(dòng)子可及性與基因表達密切相關(guān)

a為散點(diǎn)圖顯示啟動(dòng)子可及性和基因表達之間的強正相關(guān)。相關(guān)系數如紅框所示；b根據啟動(dòng)子可及性和基因表達水平對基因進(jìn)行分組。每組的基因數量在方框中顯示。

圖二 HA-ME基因分析，與對照相比，HA-ME基因啟動(dòng)子中富集的基序

整合ATAC-seq與RNA-seq數據，取ATAC-seq與RNA-seq之間差異基因的交集，根據生物學(xué)問(wèn)題以及關(guān)注的關(guān)鍵基因選擇共有的基因或者獨有的基因集合進(jìn)行研究。

在文章^[2]中α細胞以及β細胞的放染色質(zhì)區域，將這些可及染色質(zhì)圖譜與人類(lèi)胰腺α細胞以及β細胞的RNA-seq數據相關(guān)聯(lián)，以確定可能負責調節細胞類(lèi)型特異性特征基因的順調節元件（圖三）查看相關(guān)基因的peak的位置以及富集情況去查找α細胞以及β細胞中的標記基因（圖四）。

圖三 胰腺α細胞以及β細胞ATAC-seq與RNA-seq中差異表達的基因比例情況

圖四 胰腺α細胞以及β細胞中不同基因的peak的位置以及富集情況

染色質(zhì)調控區域在許多疾病過(guò)程和胚胎發(fā)育中起著(zhù)關(guān)鍵作用，所以表觀(guān)遺傳機制的研究十分重要，表觀(guān)遺傳涉及的范圍非常廣泛，包括DNA甲基化，組蛋白修飾，RNA的可變剪切，miRNA調控，轉錄調控，染色質(zhì)可及性分析等。隨著(zhù)染色質(zhì)免疫共沉淀芯片(ChIP-chip)技術(shù)的發(fā)展，大量的表觀(guān)基因組分析技術(shù)已經(jīng)出現，如ChIP-seq、DNase-seq、ATAC-seq等。近年來(lái)，越來(lái)越多的測序技術(shù)更新給研究帶來(lái)極大的便利，與此同時(shí)不同技術(shù)的聯(lián)合分析也越來(lái)越多，為不同的研究目的提供對應的參考。

總的來(lái)說(shuō)，ATAC-seq與RNA-seq的聯(lián)合分析重要的是如何從兩種組學(xué)技術(shù)中挖掘相同或者不同的相關(guān)的差異表達基因，或者關(guān)注染色質(zhì)開(kāi)放性區域與轉錄調控層面的相關(guān)性，然后結合自身關(guān)注的生物學(xué)問(wèn)題對挑選感興趣的差異基因或者相關(guān)的生物學(xué)通路進(jìn)行研究，有助于進(jìn)一步了解表觀(guān)遺傳機制。

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