多年来，科学家们一直试图弄清楚在不同的细胞发育过程中，基因是如何在不同的时间被打开和关闭的，从而使细胞能够执行特定的功能。单细胞测序已经改变了这一研究领域，允许科学家研究单个细胞的基因，而不是大块组织。在批量研究细胞时，细胞集合可能看起来是统一的，但实际上包含许多不同的细胞类型。因此，结果代表平均值。他们将研究者引向一个有希望的方向，但并没有给出精确的见解。

哈佛大学的科学家与Bio-Rad实验室的研究人员合作，开发了一个新的快速单细胞测序平台。该方法结合了微流体和新的软件来放大单细胞ATAC测序法。每一个人类细胞都含有两米长的DNA，紧紧地包裹在微观的细胞核中。ATAC-Seq的测序方法（Assay for Transposase-Accessible Chromatin using sequencing，使用测序法测定转座酶可接近的染色质）能识别出DNA的哪些部分未被包裹并可被蛋白质所靠近，也就是基因组中开放的和可被调控蛋白接近的部分。

如果基因组的一部分是可接近的，一种酶可以切割并标记它。然后我们找到所有标记DNA的序列。基因由许多不同的蛋白质控制。例如，转录因子结合到一段DNA上。有无数的转录因子，每一个都识别并结合一个非常特殊的DNA序列。这个序列被称为一个基序，因为它是如此特殊，所以可以在ATAC测序数据中标记。

这项创新成果发表在《自然生物技术》杂志上，标志着单细胞基因组学研究的重大加速。

Speeding up single-cell genomics research

Improved single-cell ATAC-seq method scales up research into how genes are controlled

https://www.sciencedaily.com/releases/2019/06/190624111541.htm

Journal Reference:

1. Caleb A. Lareau, Fabiana M. Duarte, Jennifer G. Chew, Vinay K. Kartha, Zach D. Burkett, Andrew S. Kohlway, Dmitry Pokholok, Martin J. Aryee, Frank J. Steemers, Ronald Lebofsky, Jason D. Buenrostro. Droplet-based combinatorial indexing for massive-scale single-cell chromatin accessibility. Nature Biotechnology, 2019; DOI: 10.1038/s41587-019-0147-6