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作者：小丫  来源：嘉因

《哪个蛋白质调控我感兴趣的基因？》一文讲了找上游转录因子的三种策略：

• Plan A：基于大量ChIP-seq公共数据挖掘

• Plan B：motif分析预测

• Plan C：DNase/ATAC-seq结合motif分析

如果您感兴趣的细胞类型样本很难收集，ChIP-seq数据特别少，没法实现Plan A，还有Plan C来帮你。

其实《任意两组RNA-seq变身，国自然得AAA》一文介绍的找关键转录因子的思路就应用了Plan C：先找差异DHS，再搜DHS上的motif，推测出决定两种状态差异的关键调控因子，用关键调控因子的ChIP-seq数据证实它的确结合在差异位点。

今天带你实现Plan C：

1. 原理

2. 用DNase/ATAC-seq找DHS

3. 找DHS区域的motif

4. 用ChIP-seq数据验证

5. 结果展示
   

6. 速查表

1. 原理

调控蛋白结合位点附近很容易被DNase I或Tn5酶切到，前者叫做DNase I hypersensitive site (DHS)，后者叫做transposase-accessible chromatin，本文为方便叙述，把他们统称为DHS。

用DNase/ATAC-seq能够找出有调控蛋白结合的区域。怎样才能知道是哪个调控蛋白呢？DHS上存在大量的调控元件，查查看这上面存在哪些转录因子的motif，就能推测出该区域结合的调控蛋白是谁。

怎样验证推测出来的转录因子的确结合在这个位点呢？找这些转录因子的ChIP-seq数据，看看有没有peak，或者自己做ChIP-seq/qPCR。

跟DNase-seq比起来，ATAC-seq用的细胞数更少，500-50,000个细胞就能做，实验更稳定，需要做的话找嘉因。近两年各物种都在努力积累ATAC-seq数据：

• 做过ChIP-seq或ATAC-seq的物种速查

• 植物ATAC-seq文章和数据都在这里

• 水生生物的ATAC-seq数据和文章都在这里

• 果蝇ATAC-seq数据和文章都在这里

2. 用DNase/ATAC-seq找DHS

ENCODE已产生860个DNase-seq和175个ATAC-seq数据，包括人、小鼠和果蝇，几十个tissue，几乎涵盖了人们感兴趣的细胞类型。具体是哪些tissue，到本文第6部分查找。

DNase/ATAC-seq数据的下载方法跟这篇的第5步一样：《神技能！批量解决哪个转录因子调控你的基因》

3. 找DHS区域的motif

找到了DHS，说明这个位置有调控因子结合，具体是谁呢？要扫motif。到JASPAR 2018下载motif文件，http://jaspar.genereg.net/downloads/。人、小鼠选Vertebrates，植物的选Plants，果蝇、蜜蜂选Insects，线虫选Nematodes，真菌，海鞘，各取所需。

怎样扫motif呢？这篇介绍的方法总有一款适合你《点鼠标就能找启动子区的motif | meme-FIMO》。

4. 用ChIP-seq数据验证

在DHS找到了几个转录因子的motif，它们不一定真的能够结合。我们用这些转录因子的ChIP-seq数据做验证，筛选出真的在这里有结合信号的转录因子。方法见这篇《Plan A详细步骤1234 | 哪个转录因子调控我的基因？》

5. 结果展示

展示方法类似于这张图《他中了国自然，因为最后一周补了这张图》，比它多个motif。举个栗子：

做植物的亲们，小丫这次找了个拟南芥的Plant physiology做例子，亲切吧！

Liu, T.L., Newton, L., Liu, M.J., Shiu, S.H. and Farré, E.M., 2016. A G-box-like motif is necessary for transcriptional regulation by circadian pseudo-response regulators in Arabidopsis. Plant physiology, 170(1), pp.528-539.

6. 速查表

ENCODE产生的DNase/ATAC-seq数据，各tissue数据数量

人

小鼠

果蝇

其他物种的ATAC-seq数据数量，看这篇《做过ChIP-seq或ATAC-seq的物种速查》