染色质可及性研究通过解析基因组中 DNA 序列的开放状态，可以揭示基因表达调控的动态机制、识别关键调控元件。传统方法（如ATAC-seq依赖Tn5转座酶切割开放区域，DNase-seq依赖酶切敏感位点）虽能高效标记开放染色质，但受限于短读长和重复序列映射难题，难以揭示远端调控元件状态间的协同性及高度重复区域的表观特征。

什么是 SMAC-seq？

SMAC-seq（single-molecule long-read accessible chromatin mapping sequencing assay）：单分子长片段染色质可及性测序，通过长读长纳米孔测序结合甲基转移酶（可选）标记开放染色质，在单分子水平直接读取甲基修饰标记的可及性信号，不仅突破了短读长对染色质长距离图谱的解析瓶颈，还首次实现了Kb 级别的单分子染色质状态评估，为解析真核生物复杂基因组（如植物重复序列、哺乳动物端粒）的调控网络提供了革新工具。以酵母 rDNA 为例，ATAC-seq 仅能显示 rDNA 高度开放；但 SMAC-seq揭示约 50% 分子处于核小体覆盖的 “闭合” 状态，其余为 “开放” 状态（Shipony et al., Nat Methods）。

SMAC-seq 技术原理（Shipony et al. 2020, Nature methods）

SMAC-seq 技术发展

采用碱基修饰酶标记并检测开放DNA的策略最早出现在2019年的一篇文章中（Wang et al. 2019,Genome research），紧接着，SMAC-seq技术首次于2020年发表于 Nature Methods（Shipony et al. 2020, Nature methods），此后该研究团队William J. Greenleaf等又在此基础上做了技术升级(Marinov et al. 2022, Methods in molecular biology)，2023年，Nature Plants上发表文章公布 STAM-seq 技术（Mo et al. 2023, Nature plants），该技术又进一步整合了纳米孔自适应性采样，可视作 SMAC-seq 技术的衍生技术。

SMAC-seq 实验流程

贝纳基因作为国内首批应用SMAC-seq技术的企业，拥有专业的三代测序平台表观组研究团队，且已顺利完成多轮测试。

SMAC-seq在某动物样本中的测试结果

reads 长度分布图

局部6mA甲基化与ATAC peak

SMAC—seq技术亮点

揭示远程调控元件的表观协同性

单分子水平高分辨率

同时识别染色质开放区及定位核小体

表观多组学整合

SMAC-seq应用方向

染色质可及性及共可及性研究

核小体定位

转录因子足迹分析

染色质动态变化研究

产品比较

参考文献：

Wang, Yunhao et al. Single-molecule long-read sequencing reveals the chromatin basis of gene expression. Genome research. 2019.

Shipony, Zohar et al. Long-range single-molecule mapping of chromatin accessibility in eukaryotes. Nature methods. 2020.

Marinov, Georgi K et al. Single-Molecule Multikilobase-Scale Profiling of Chromatin Accessibility Using m6A-SMAC-Seq and m6A-CpG-GpC-SMAC-Seq. Methods in molecular biology. 2022.

Mo, Weipeng et al. Single-molecule targeted accessibility and methylation sequencing of centromeres, telomeres and rDNAs in Arabidopsis. Nature plants. 2023.