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上次我們聊到了單細胞測序技術，這也是單細胞技術中Z重要的應用之一，因為我們生物基礎——細胞異質性就體現在細胞所表達的執行功能的RNA和蛋白。而細胞聚類分群分析，是單細胞結果的Z基礎分析，其分群依據正是能代表細胞功能的marker gene 。
然而，scRNA-seq存在一些天然缺陷，并不是細胞聚類分群的金標準。而scATAC-seq作為單細胞表觀研究的重要技術，它的細胞聚類結果卻意外比scRNA-seq穩定得多。因此，scRNA-seq + scATAC-seq的單細胞多組學，迅速被廣泛采用，連續兩年（2018和2019）被不同雜志評為的年度技術。
ATAC-seq是表觀研究的一種重要手段，其原理今天不詳細介紹，如感興趣后面我再補充，這里僅簡要說明一下。ATAC-seq研究染色質開放性，它主要檢測轉錄調控序列，這些序列所對應的基因，與正發生轉錄的基因很大程度上重合，所以ATAC-seq也常作為轉錄組的印證。
scATAC-seq的聚類分析結果比scRNA-seq穩定，有如下解釋：RNA轉錄本波動大，從幾個到幾千轉錄本不等，而一些低表達的RNA轉錄本在單細胞測序會漏掉，而scATAC-seq則直接檢測細胞核中的裸露DNA，它是非常穩定的，scATAC-seq的細胞聚類結果也非常穩定，效果比scRNA-seq的好很多。
單細胞多組學正是這兩個的結合：取scATAC-seq結果做細胞聚類，取scRNA-seq結果做功能富集分析。
一般情況下。我們檢測多單細胞多組學需要把單細胞懸液分成2份，一份做scRNA-seq，另一份做scATAC-seq，這樣既會浪費樣品，結果也可能有偏差。而我們公司選用的10X genomics，它能用一套樣品，同時完成scATAC-seq和scRNA-seq檢測，即一個細胞樣品既得到scRNA-seq數據，又得到scATAT-seq數據。
單細胞多組學檢測流程與scRNA-seq相同，唯二差別是上樣的細胞和10X barcode。先回顧一下scRNA-seq流程圖：
10X genomics 的單細胞多組學流程與上述scRNA-seq流程的差別，是上圖中用紅框標記的兩個地方：一處是多組學樣品是經轉座酶處理的細胞核，而不是原生態的細胞或細胞核。還有一處是beads的olligo序列，多組學的beads上有兩種olligo 序列，一種會結合mRNA，另一種會結合Tn5酶切下的片段，他們帶有相同的10Xbarcode標記；而scRNA-seq只用到結合mRNA的olligo序列。
下面以劍橋大學利用單細胞多組學研究人胎肝、股骨和髖關節的血液分化分子機理的文章為例，簡要介紹一下單細胞多組學的研究思路。
大家如果對單細胞多組學感興趣，或需要相關資料，請掃碼咨詢當地銷售經理
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