三、单细胞表观基因组学

1. 单细胞技术
scATAC-seq：
- 原理：Tn5转座酶切割开放染色质，加入测序接头
- 应用：单细胞染色质可及性分析
- 特点：检测数千个单细胞，揭示细胞类型特异性调控元件
scRNA-seq + 表观遗传整合：
- 同时测量单个细胞的转录组和表观遗传状态（如scNMT-seq：scRNA-seq + scWGBS + scATAC-seq）
- 揭示转录异质性的表观遗传基础
scHi-C：
- 原理：在单细胞中进行Hi-C实验
- 挑战：需要极高的灵敏度（每个细胞仅有一份基因组）
- 应用：揭示细胞间三维结构的异质性
2. 单细胞数据分析挑战
数据稀疏性：
- 单个细胞中只有部分基因组区域被检测到（如scATAC-seq中每个细胞仅约1,000-10,000个开放位点）
- 需要专门的降维和插补方法（如LSA、cisTopic、SnapATAC）
批次效应：
- 不同实验批次、不同 donor 之间的技术差异
- 整合方法：Harmony、Seurat CCA、LIGER、scVI
细胞类型鉴定：
- 基于染色质可及性峰进行聚类和注释
- 使用基因活性评分（peak-to-gene linkage）推断细胞类型