基因表达与组学测序的研究揭示了生物体生命活动的复杂性，但这些活动却是基于基因 expressão 的有序调控。基因表达的过程是指将基因信息转录和翻译为蛋白质或功能性 RNA 分子的过程，这一过程是遗传信息流的核心，也是生命活动的基本支柱。在表观遗传学中，基因是否表达是一个关键因素。基因被转录为 mRNA 并进一步翻译为蛋白质时，基因会发挥作用，此时基因表达处于开启状态；若未被翻译，则表明基因表达处于关闭状态。而基因表达的实际发生依赖于 DNA 上基因序列的复制和转录，而这又取决于 DNA 双链能否打开及其结构的松散程度等因素。

组学研究通过高通量手段获取特定样品在特定时间和空间条件下的多维数据，不同类型的组学能提供如潜在发生、正在发生、如何发生以及最终表达结果等多层面的信息。单一的组学技术往往只能揭示复杂调控机制的一部分，要全面揭示基因表达调控机制，多组学联合分析则显得尤为重要。这种整合方法可以探索分子调控与表型间的联系，系统解析生物分子的功能与调控机制。同时，不同的组学数据资源之间能够进行验证，降低单一组学分析引入的假阳性，提升研究的可靠性，从而获取更为全面和准确的转录调控信息。

目前，这种多组学研究策略已被广泛应用于各类课题当中。在此，我们将从 DNA 层面出发，探讨常用的表观遗传多组学联合分析组合，以及这些方法如何在高水平研究中被有效应用。

1. ATAC-seq 为分析全基因组范围内染色质的开放性程度提供了重要工具，开放程度与转录活动密切相关。通过 Motif 分析，我们可以筛选出关键转录因子，并定位基因启动子、增强子及其他调控元件，进而揭示基因转录调控机制。

2. 在进行 ChIP-seq/CUT&Tag 分析时，可进一步验证 ATAC-seq 的结果。开放染色质区域是转录因子结合的基础条件，因此，ATAC-seq 与 ChIP-seq 常呈现信号峰重叠现象。此外，将 ATAC-seq 与组蛋白修饰标记的 ChIP-seq 相结合，能够发现二者与活跃和非活跃标记之间的正负相关性。

3. mRNA-seq 是洞悉基因表达差异的有效方式。并非所有染色质构象变化都会导致基因表达改变。ATAC-seq 能鉴定不同处理样本中的染色质开放区域，而 mRNA-seq 则用于识别差异表达基因，进而通过交集筛选出受染色质可及性影响的基因，并对这些基因进行 GO 富集和 KEGG 路径分析，以了解其生物功能及相关信号转导途径。

4. WGBS 研究 DNA 碱基位点的修饰情况，在甲基化程度的不同背景下，基因表达的改变同样受到影响。染色质的可及状态通常与甲基化水平存在负相关，即开放染色质一般表现为低甲基化，而高甲基化状态则对应于不可及的染色质结构。

5. Hi-C 技术用于研究染色质的三维结构，这些结构在基因表达和调控中发挥着至关重要的作用。例如，这种技术与 ATAC-seq 和 ChIP-seq 的结合能够在癌症研究中揭示肿瘤发展过程中的染色质结构变化，以及相关的基因表达变化，帮助识别致癌基因及其调控机制。

例如，在一项研究中，当探索腔型和基底型膀胱癌的独特表观基因组特征及三维基因组结构时，研究人员通过 ChIP-seq 和 RNA-seq 分析发现这两种膀胱癌转录表达的差异与其表观遗传特征密切相关，其中特定激活的启动子和增强子在各自亚型中均具有显著特征。

与此同时，儿童高级别胶质瘤的研究揭示了其三维基因组特征和结构变化对肿瘤生成的潜在影响，进一步理解了肿瘤特异性增强子的分布及其与表观遗传调控的关系。

通过整合多种组学技术的联合分析，我们能够更全面地构建生物体内的调控网络和生物学图谱，深化我们对生命科学的理解。尊龙凯时致力于提供包括 Hi-C、ATAC-seq、ChIP-seq、mRNA-seq、WGBS 等多种表观遗传组学联合检测与分析服务，欢迎各界人士随时咨询我们的专业团队，为您的研究提供支持与帮助。