Die Bedeutung der integrierten Analyse von ATAC-seq und RNA-seq

Im Bereich der Molekularbiologie ist die Integration des Assays für transposasezugängliche Chromatin unter Verwendung von SequenzierungATAC-seq) und RNA-Sequenzierung (RNA-SeqDie Technologie bringt ein tiefes Verständnis für die subtil komplexen Mechanismen, die an der genomischen Regulation beteiligt sind. Die ATAC-seq-Technik nutzt die Tn5-Transposase, um zugängliche Regionen der Chromatin zu identifizieren, hervorgehobene DNA-Fragmente zu isolieren und eine Polymerase-Kettenreaktion (PCR) zur Amplifikation vor der Sequenzierung durchzuführen. Die Analyse der resultierenden Sequenzierungsreads ermöglicht Vorhersagen über benachbarte DNA-Regionen, sowie die Erkennung von Bindungsstellen für Transkriptionsfaktoren und die Bestimmung der Nukleosomenpositionierung innerhalb bestimmter Loci. Diese ganzheitliche Strategie erweitert nicht nur unser Wissen über die regulatorische genomische Landschaft, sondern unterstreicht auch die Fähigkeit von vom Menschen konzipierten und durchgeführten Methoden, die Komplexität der Kontrolle der Genexpression zu entschlüsseln.

Die Transkriptom-Sequenzierung ist ein weit verbreitetes Werkzeug zur Untersuchung der Dynamik der Genexpression. Es ist gut etabliert, dass die Genexpression die Bindung des Transkriptionspräinitiationskomplexes (PIC) an die DNA erfordert, wodurch der Transkriptionsprozess abgeschlossen wird. Regionen, die transkriptionale Aktivität aufweisen, sind von Natur aus offen, was den Grund für die Häufigkeit der Genaktivität in euchromatischen Regionen im Gegensatz zur Genstilllegung in heterochromatischen Regionen der Chromosomen erklärt.

Integrierte Analyse von ATAC-seq und RNA-seq

Der kombinierte experimentelle Ansatz, der verwendet wird ATAC-seq und RNA-Seq dient einem doppelten Zweck, indem es die unterschiedliche Expression von Genen, die auf Veränderungen der offenen Chromatinstruktur zurückzuführen sind, erläutert. Einerseits erläutert es Gene, die aufgrund dieser offenen Chromatinmodifikationen signifikante Ausdrucksänderungen durchlaufen. Andererseits ermöglicht es durch die Unterscheidung verschiedener offener Chromatinregionen eine genauere Vorhersage von Transkriptionsfaktoren, die die regulatorische Kontrolle über Zielgene ausüben. Dieser differenzierte Ansatz bietet wertvolle Einblicke in die regulatorischen Mechanismen, die die Zielgene steuern. Die Komplexität der Lebensregulation, die sich aus dem vielfältigen Repertoire von Transkriptionsfaktoren ergibt, trägt zur Komplexität der regulatorischen Landschaft bei. Angesichts der unterschiedlichen Transkriptionsfaktoren, die die Lebensregulation beeinflussen, hat sich die Beziehung zwischen Chromatinzugänglichkeit und Genregulation als ein Schwerpunkt des Interesses unter wissenschaftlichen Forschern herauskristallisiert.

Anwendung der integrierten ATAC-seq- und RNA-seq-Analyse

Fallstudie zur integrierten ATAC-seq- und RNA-seq-Analyse

Integrative ATAC-seq und RNA-seq Analyse des Longissimus-Muskels von Luchuan- und Duroc-Schweinen

Veröffentlicht: 2021
Zeitschrift: Frontiers in Nutrition (Impact Factor: 6,57)

Im Bereich der Entwicklung von Skelettmuskeln bestehen erhebliche Unterschiede zwischen den Schweinerassen Luchuan und Duroc. In dieser Studie, die im September 2021 durchgeführt und in Frontiers in Nutrition mit einem Impact Factor von 6,57 veröffentlicht wurde, konzentrierten sich die Autoren auf die Entnahme des Longissimus-Muskels von sowohl Luchuan- als auch Duroc-Schweinen während desselben Entwicklungszeitraums. Anschließend wurden ATAC-seq- und RNA-seq-Analysen durchgeführt.

Die Studie beinhaltete die Korrelation von unterschiedlich zugänglichen Chromatinregionen, die identifiziert wurden in ATAC-seq mit in unterschiedlichen Genen identifiziert RNA-SeqNach der Identifizierung überlappender Gene führten die Autoren Annotation- und Anreicherungsanalysen durch. Dieser umfassende Ansatz führte zur Identifizierung wichtiger Gene, die mit der Entwicklung von Skelettmuskeln assoziiert sind. Um diese Ergebnisse zu validieren, wurde RT-qPCR eingesetzt.

Analyseergebnisse der integrierten ATAC-seq- und RNA-seq-Daten.

Chromatin-Zugänglichkeit ist mit der Regulierung der Artemisinin-Biosynthese in Artemisia annua verbunden.

Veröffentlicht: 2021
Journal: Moleküle (Impact Factor: 4,4)

Um die komplexen regulatorischen Mechanismen, die der Artemisinin-Biosynthese zugrunde liegen, zu entschlüsseln, führte der Autor durch ATAC-seq und RNA-Seq Analysen an verschiedenen anatomischen Regionen. Ihre integrierte Analyse ergab eine Sammlung von Kandidatengen, die anschließend funktionalen und metabolischen Pfadannotationen unterzogen wurden. Besonders hervorgehoben wurden die entscheidenden Gene, die an der Artemisinin-Synthese beteiligt sind.