ATAC-seq助力解析巨噬细胞极化调节
高脂型饮食导致的肥胖会招致慢性炎症。Kdm2a催化H3K36me2去甲基化,参与了许多生物学过程,如细胞增殖、分化、凋亡和肿瘤发生,但是它在肥胖中的作用研究有待进一步探索。
ATAC-seq分析显示,KO组(Kdm2a-/-)中差异表达的Pparg的3个特定位点出现明显的开放性增加,该富集区域的H3K36me2受Kdm2a负调控,Arg1基因座(M2型吞噬细胞标志物)开放性增加,并且ChIP-qPCR分析显示Kdm2a-/-有助于招募对于M2程序很必要的转录因子Stat6。因此Kdm2a缺失后,Pparg基因座的H3K36me2增强,开放性增加,招募更多的Stat6,助力巨噬细胞的M2极化,氧化代谢网络启动以及脂肪酸吸收加快,高脂肪饮食的小鼠从而免于肥胖。
敲除Kdm2a的巨噬细胞染色体开放性变化
ATAC-seq助力解释褪黑素促进半寄生植物檀香的氮代谢和吸器发育
檀香(Santalum albumLinn.)作为一种典型的半寄生植物,具有自身根系直接吸收和吸器介导寄生掠取的混合营养获取方式,尤其是以氮素(N)为主的营养物质。然而,檀香如何调节两种营养获取方式进而响应环境氮浓度的机制仍不清晰。
在该研究中,研究人员取檀香根际样本构建RNA-seq和ATAC-seq文库以评估褪黑素对氮代谢和植物激素信号转导的影响。在褪黑素诱导的差异开放区域(mDARs)和差异表达基因(DEGs)中,低氮下的2214个mDARs中有119个与DEGs有关,高氮下的2684个mDARs中则有127个与DEGs关联。研究人员分别在褪黑素和非褪黑素处理下一共鉴定了89和149个响应氮供应的DEGs。DARs和DEGs的过表达分析结果显示,低氮下褪黑素导致的DARs和DEGs富集于“氨基酸生物合成”、“氨基/核苷酸糖代谢”和“类黄酮生物合成”途径,高氮下的则富集于“激素信号转导”、“ MAPK信号传导途径”和“苯丙烷类生物合成”途径,主要在N代谢和生长素通路富集,可以看出氮素利用率影响了檀香的氮素吸收和代谢途径。
褪黑素诱导下不同氮浓度对檀香染色质开放性变化的影响
低起始ATAC-seq得到早期胚胎发育过程的染色质区域开放程度
受精完成后,哺乳动物的胚胎早期发育过程发生有激烈的染色质重组。 由于人类胚胎的珍稀,该阶段的染色质景观及其分子动力学探究不易。 在“Chromatin analysis in human early development reveals epigenetic transition during ZGA”一文中,研究团队使用低起始建库量的ATAC-seq,得到早期胚胎发育过程的染色质区域开放程度的高质量数据,并基于此找到人和小鼠早期胚胎,以及人多能态细胞之间保守和特异的调控规律。
不同细胞量的miniATAC-seq信号分布
此外,在人的合子基因组激活(ZGA)之前,CpG富集的启动子区域有广泛的开放性,大部分远端非启动子开放区域在ZGA之后变得不再开放,后者大部分区域与人卵母细胞中的DNA低甲基化结构域重叠并富含转录因子结合位点。