基因表达与组学测序在生物体的生命活动中扮演着重要角色，尽管这些活动十分复杂，但它们始终受到基因表达有序调控的影响。基因表达是指将基因信息转录和翻译成蛋白质或其他功能性RNA分子的过程，这一过程是遗传信息流的核心，也是生命活动的基础。在表观遗传学中，“基因表达的状态”是一个关键概念。如果基因能够被转录为mRNA并进一步翻译成蛋白质，则被称为“开启状态”；反之，未被翻译，则为“关闭状态”。影响基因表达的因素包括DNA的基因序列能否被成功转录，以及DNA双链的开放程度和结构松散度等。

通过组学技术，可以高通量地收集特定样品在特定时空下的多层次数据，涵盖可能发生的、正在发生的过程以及最终的表达结果等信息。单一组学技术仅能提供某一层面的数据，因此往往只能揭示复杂调控机制的一部分。因此，采用多组学联合分析的方法显得尤为重要。这种技术能够系统性地阐明分子调控与表型之间的关联，帮助解析生物分子的功能与调控机制。另外，多组学数据之间的相互验证，可以减少单一组学分析所造成的假阳性，提高研究的可靠性，最终获得更全面、更准确的转录调控信息。

这种多组学研究方法已广泛应用于多项研究，今天我们将从DNA层面出发，探讨常用的表观多组学联合分析的组合及其在高水平研究中的实际应用。

首先，ATAC-seq用于全面分析染色质的开放性与开放程度，其开放性与基因转录密切相关。通过Motif分析，我们能够筛选出关键的转录因子，找到基因启动子、增强子及其它调控元件，揭示基因转录的调控机制。

其次，可以通过ChIP-seq或CUT&Tag对ATAC-seq结果进行验证，未被结合的开放染色质区域是转录因子结合的基本前提。ATAC-seq信号峰与转录因子ChIP-seq信号峰有时会重叠，且ATAC-seq信号峰通常更宽。结合组蛋白修饰的标记，我们能够发现ATAC-seq信号与活跃染色质标记呈正相关，而与非活跃染色质标记呈负相关。

对于有不同处理的样本，建议与mRNA-seq进行联合分析。ATAC-seq能够识别染色质开放区域的差异并关联相关基因，而mRNA-seq则检测不同处理中差异表达的基因。通过交集分析，可以进一步确定受到染色质可及性影响而发生差异表达的基因，并进行GO和KEGG通路的富集分析，探讨其生物学功能和参与的主要生化代谢途径。

此外，WGBS可以研究DNA碱基的修饰情况，甲基化程度差异可能影响基因的表达变化。ATAC-seq与其他组学技术相结合能够更深入地理解染色质的可及性和基因转录的关系。最后采用Hi-C技术，可以研究染色质的三维结构，揭示基因表达与调控的深远影响。

俄罗斯专享会294的研究思路已经在许多课题中得到应用，帮助解析如膀胱癌、高级别胶质瘤等多种癌症的表观遗传基础。这些研究不仅为疾病机制提供了新视角，也为未来的治疗策略奠定了基础。整体而言，综合使用多组学技术，有助于揭示深层次的生物学问题和复杂的调控机制。