多数基因组中的染色质都紧紧盘绕在细胞核内，但也有一些区域经染色质重塑后呈现出松散的状态，这部分无核小体的裸露DNA区域被称为开放染色质（open chromatin），而DNA复制和基因转录都发生在这些区域。染色质的这种特性叫做染色质的易接近性（chromatin accessibility），通过研究细胞特定状态下开放的染色质区域可以在DNA水平上了解其转录调控。

 

10x Gennomics单细胞ATAC-seq（Single Cell Assay for Transposase Accessible Chromatin with high-throughput sequencing，单细胞染色质易开放区域测序）基于GemCode微流体平台，利用Tn5转座酶切割染色质的开放区域，并加上测序引物进行高通量测序，以高分辨率研究染色质开放区域，为成千上万个单细胞提供全面的染色质调控图谱。
10x单细胞ATAC测序具有通量高、捕获效率高、线粒体序列污染低等优势，它的原理和我们熟知的10x单细胞转录组测序相似，都利用了微流体系统和凝胶微珠（Gel Beads）来对单个细胞的遗传物质进行捕获。在单细胞ATAC-seq实验中，首先需要在细胞核悬液中加入Tn5转座酶进行孵育，形成片段化DNA后再进入“T字”形微流体系统，与带有Barcode的凝胶微珠、细胞核和酶的混合物形成油包水结构（GEM），Gel beads上接有大量带有Barcodes（用以区分不同细胞核）的捕获序列，随后Gel beads溶解，细胞核破裂，片段化DNA同Barcodes序列连接；最后GEM破裂，DNA片段被释放出来，后续进行Illumina文库构建和测序，这样就可以获得每一个细胞的染色体开放区域序列信息。
有了这些信息之后，不仅能分析得到表观基因组图谱，而且可以与ChIP-seq结合找到转录因子和其靶基因。在后续实验中，通过基因敲除或过表达关键转录因子，结合表型变化，还能进一步分析转录因子的动态调控变化情况。此外，将单细胞转录组和单细胞ATAC测序所获得的数据进行整合分析，能得到完整的单细胞多组学水平的表观组—转录组信息，进而可以深入了解基因调控表达机制。 10x 单细胞ATAC测序的应用 单细胞ATAC测序技术获得的细胞异质性和染色体开放区动态调控等信息可以为我们解决多种问题，比如用来发现重大疾病发病机制，用于药物相关研究，预测潜在生物标志物等等，科学家们用单细胞ATAC测序在一些热门研究领域获得了许多重大的发现。