表观遗传
表观遗传的3个机制：DNA甲基化；组蛋白修饰；chromatin remodeling
开放染色质测序：
参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/49461012
研究目的：研究细胞的转录调控。
细胞的大部分时间处于细胞分裂的间期（即：非分裂时期），所以细胞内的遗传物质不叫染色体，而是染色质。
染色质又分为：常染色质（DNA展开的部分）和异染色质（DNA盘绕在核小体上的部分）。
开放染色质测序检测的就是常染色质，即DNA展开的部分。DNA从核小体上脱落展开后，转录因子才能结合上去，开始转录。
对开放染色质的测序主要有以下几种方法，其实，还有其它一些方法，我经常接触的是这三种，所以，我只列出这三种：
1. DNase-seq：使用限制性内切酶（DNase I）对样品进行片段化处理。只能切割开放区域的染色质。
2. MNase-seq：MNase-seq使用的酶是限制性外切酶，将不受保护的区域统统切除，只余下核小体上缠绕的DNA序列。可研究与核小体相关的调控因子。
3. ATAC-seq：它使用Tn5转座酶，Tn5随机结合到DNA转录起始位置，它不具备切割功能，能完整地把整个开放序列捕获下来。
前两种方法都需要限制性内切酶，缺点是无法得到完整的开放染色质序列。而ATAC-seq避免了这个问题。
缺点：建库繁琐，试剂价格贵。
优点：后续可结合其它测序方法（如ChIP-seq或RNA-seq），进行多组学分析。
ChIP-Seq：
ChIP（染色质免疫共沉淀技术，Chromatin Immunoprecipitation）也称结合位点分析法，是研究蛋白质与DNA相互作用的有力工具，通常用于转录因子结合位点、组蛋白特异性修饰位点的研究。
以下内容参考：
https://www.jianshu.com/p/87bc2002e82c
https://www.zhihu.com/question/276499065
ChIP-Seq是研究转录因子与DNA的结合区域的方法，即：研究DNA和蛋白质的相互作用。它利用抗体将蛋白质和DNA一起富集，并对富集到的DNA进行测序。它是一项很老的技术了。
既然ChIP-Seq需要抗体，所以它一次只能检测一个转录因子的信息，检测效率低。相比，ATAC-seq、DNase-seq、MNase-seq——这些方法可以检测全基因组的开放或压缩染色质区域，ChIP-Seq的检测通量低。
ATAC-seq：
以下内容来自知乎：https://zhuanlan.zhihu.com/p/31924355
真核生物的DNA并不裸露在外面，而是与组蛋白相结合，即DNA缠绕在组蛋白上（即形成核小体），形成念珠状结构。然后，进一步折叠，压缩，并在其他架构蛋白的辅助作用下，形成染色体。
DNA复制时，DNA需要先从核小体上解下，即打开染色质，这部分开放的染色质叫开放染色质（open chromatin）。而染色质一旦打开，就允许一些调控蛋白（比如转录因子和辅因子）跑过来与之相结合。而染色质的这种特性，就叫做染色质的可进入性（chromatin accessibility）。
如何去寻找开放的染色质区域呢？传统的实验方法主要是借助MNase-seq和DNase I hypersensitivity assay。这两个实验的主要思路是一致的：染色质变得开放，就意味着DNA和组蛋白的浓聚程度降低，就会有一部分DNA暴露出来。而一旦失去了蛋白质的保护，这部分 DNA就可以被DNA酶（MNase或DNase I）所切割。然后，我们再把切割完的DNA拿来测序，和已知的全基因组序列相比较，就能发现被切掉的是哪些地方，没有被切掉的地方又在哪里，从而获知开放 的染色质区域。
不过，这两个方法都有明显的缺陷，即耗时费力与重复性差。
2013年，美国Stanford大学的William Greenleaf教授研发了一种全新的方法，利用DNA转座酶结合高通量测序技术，来研究染色体的可进入性，即ATAC-seq。
DNA转座，是一种把DNA序列从染色体的一个区域搬运到另外一个区域的现象，由DNA转座酶来实现。这种转座插入DNA，也是需要插入位点的染色质是开放的，否则就会被一大坨高级结构给卡住。
那么，如上图a，我们只要人为地，将携带已知DNA序列标签的转座复合物（即带着红色蓝色测序标签的转座酶Tn5），加入到细胞核中，再利用已知序列的标签进行PCR后测序，就知道哪些区域是开放染色质了。而这也就是ATAC-seq的原理。
ATAC-seq出来的结果，和传统方法出来的结果具有很强的一致性，同时也和基于组蛋白修饰marker的ChIP-seq有较高的吻合程度。也就是说，ATAC-seq中的peak，往往是启动子、增强子序列，以及一些反式调控因子结合的位点。
相比起来，ATAC-seq的重复性，比MNase-seq和DNase-seq的更强，操作起来也更加简单，而且只需要很少的细胞/组织量，同时出来的信号更加漂亮。目前已经是研究染色质开放性首选的技术方法。
