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發(fā)布于 2019年6月25日

2019年6月14日，美國羅斯威爾帕克癌癥研究所的劉濤等人在NAR（Nucleic Acids Research，核酸研究）雜志上發(fā)表了針對(duì)ATAC-seq開發(fā)的分析工具。

ATAC-seq（Assay for Transposase-Accessible Chromatin with highthroughput sequencing），基于高通量測(cè)序的染色質(zhì)轉(zhuǎn)座酶可接近性實(shí)驗(yàn)。在核小體連接致密的地方，轉(zhuǎn)座酶不能進(jìn)入，而松散的區(qū)域，轉(zhuǎn)座酶能夠進(jìn)入并切割下暴露的DNA區(qū)域，并同時(shí)連接上特異性的接頭，有接頭的DNA片段被分離出來，用于高通量測(cè)序。ATAC-seq已被廣泛用于鑒定基因組中可接近的染色質(zhì)區(qū)域。然而，目前的數(shù)據(jù)分析仍然使用最初為ChIP-seq或DNase-seq設(shè)計(jì)的方法，而沒有考慮含有額外核小體定位信息的轉(zhuǎn)座酶消化的DNA片段。

因此，作者提出了針對(duì)ATAC-seq數(shù)據(jù)的分析工具，HMMRATAC，一種基于半監(jiān)督機(jī)器學(xué)習(xí)方法。?HMMRATAC軟件的主要思想是decomposition and integration（分解和集成），首先將單個(gè)ATAC-seq數(shù)據(jù)集分成無核小體（nucleosome-free regions, NFR）和核小體富集信號(hào),用隱馬爾科夫模型（HMM）訓(xùn)練開放區(qū)域周圍獨(dú)特的染色質(zhì)結(jié)構(gòu)，然后預(yù)測(cè)整個(gè)基因組中的開放區(qū)域。?該方法利用了ATAC-seq數(shù)據(jù)的獨(dú)特特征來識(shí)別的染色質(zhì)的結(jié)構(gòu)更準(zhǔn)確。

將HMMRATAC軟件應(yīng)用于已發(fā)布的人類ATAC-seq數(shù)據(jù)集上，發(fā)現(xiàn)其結(jié)果優(yōu)于其他流行峰值調(diào)用算法。?同時(shí)作者還發(fā)現(xiàn)，相比于未經(jīng)片段大小選擇的配對(duì)末端數(shù)據(jù)，單端測(cè)序或片段選擇的ATAC-seq數(shù)據(jù)集會(huì)導(dǎo)致靈敏度降低。