[发明专利]一种单细胞ATAC-seq数据分析系统及方法

说明书

本发明公开了一种单细胞ATAC‑seq数据分析系统及方法，包括微流控芯片，所述微流控芯片的输出端连接有基因抽取模块，且基因抽取模块的输出端依次连接有DNA切割模块、Tn5转座酶提取模块、引物调控模块和PCR扩增模块，所述序列比对模块的输入端连接有peak注释模块；所述微流控芯片的输出端分别连接有初始存储模块和基因复制模块。该单细胞ATAC‑seq数据分析系统及方法，基因抽取模块能够对采集到的基因信息进行无序抽取，在混样模块的作用下将基因样品进行混合，随后通过抽样模块进行抽样避免在整个数据分析过程中单一使用同一组分析样品，导致数据结果单一化，能够有效覆盖较多的基因碎片，提高了数据分析的全面性。

技术领域

本发明涉及细胞分析技术领域，具体为一种单细胞ATAC-seq数据分析系统及方法。

背景技术

ATAC-seq，是利用转座酶研究染色质可接近性的高通量测序技术。真核生物的基因组DNA是被高度紧密折叠包装的，DNA与组蛋白缠绕形成核小体，串珠状的核小体经过螺旋折叠等方式盘绕成染色体。从染色体的一级结构到四级结构，DNA分子一共被压缩了8400倍，从而能包装进细胞核中。在细胞内的DNA需要进行转录等活动的时候，DNA的高级结构才会部分解开，裸露出需要与转录因子等反式作用元件进行作用的DNA双链，便于转录。染色质的这种特性就叫做染色质的可接近性，而暴露的这段染色质称为“开放染色质”。ATAC-seq就是利用染色质的这种特性，使DNA转座酶结合高通量测序技术，代替传统的MNase-seq、FAIRE-seq和DNase-seq，来研究染色体的可进入性

现有的单细胞ATAC-seq数据分析系统在使用时无法对基因组数据进行预先处理，在进行数据分析时只使用一组基因信息，导致结果单一，不具有全面性，为此，我们提出一种单细胞ATAC-seq数据分析系统及方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种单细胞ATAC-seq数据分析系统及方法，以解决上述背景技术中提出单细胞ATAC-seq数据分析系统在使用时无法对基因组数据进行预先处理，在进行数据分析时只使用一组基因信息，导致结果单一，不具有全面性的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种单细胞ATAC-seq数据分析系统，包括：

微流控芯片，所述微流控芯片的输出端连接有基因抽取模块，且基因抽取模块的输出端依次连接有DNA切割模块、Tn5转座酶提取模块、引物调控模块和PCR扩增模块，所述PCR扩增模块的输出端连接有DNA测序模块，且DNA测序模块的输出端连接有DNA序列存储模块，所述DNA序列存储模块的输出端连接有质量控制模块；

中转存储模块，其连接在所述DNA切割模块的输出端，所述中转存储模块的输出端连接有微流控分析模块，且微流控分析模块的输出端连接有序列比对模块，所述序列比对模块的输入端连接有peak注释模块；

数据汇总模块，其连接在所述微流控分析模块的输出端；

基因采集模块，其连接在所述微流控芯片的输入端，所述微流控芯片的输出端分别连接有初始存储模块和基因复制模块。

优选的，所述数据汇总模块还设有：

数据处理模块，其连接在所述数据汇总模块的输出端，所述数据处理模块的输出端分别连接有数据对比模块和数据转化模块，且数据转化模块的输出端连接有图谱绘制模块。

优选的，所述数据处理模块、数据转化模块和图谱绘制模块依次通过导线电性串联，且数据汇总模块与数据处理模块通过导线电性串联，所述数据处理模块与数据对比模块通过导线电性串联。

优选的，所述PCR扩增模块还设有：

浓度调控模块和温度调控模块，其连接在所述PCR扩增模块的输出端，所述浓度调控模块和温度调控模块的输出端均设置有采集模块，所述PCR扩增模块包括浓度调控模块和温度调控模块。