转录与转录调控过程决定细胞命运及其生理功能，转录调控功能障碍往往与人类疾病密切相关。然而，现有检测转录调控的方法（如：Pol II ChIP-Seq、检测新生RNA水平等）仍存在一定的局限性。如，检测起始材料需求量大且操作复杂、Pol II ChIP-Seq不能区分RNA聚合酶是简单结合还是积极参与转录、此外，检测新生RNA水平忽略了大多数RNA会经过转录后处理的过程，可能无法准确反应原位转录动态。

本文研究者认为，转录过程中会在基因组中产生单链DNA（ssDNA），以“转录气泡”的形式存在。他们利用N 3 -kethoxal能与ssDNA中鸟嘌呤快速特异性反应的特点，开发了KAS-Seq（kethoxal-assisted single-stranded DNA sequencing）方法。该方法可快速（5 min）、灵敏（仅需1000个细胞）的捕获由RNA聚合酶或其他过程原位产生的ssDNA。此外，通过KAS-Seq能进一步表征ssDNA上的活性增强子。

HEK293T 细胞、小鼠胚胎干细胞（mESCs）

1. KAS-Seq信号标志转录活性

KAS-Seq所产生的reads在基因编码区（尤其是基因启动子和转录终止区）大量富集，而在基因间区缺失（图1a）。在基因编码区的KAS-Seq峰图显示，在转录起始位点（TSS）周围的峰强而尖锐、覆盖整个基因体的信号相对较弱而宽、从转录末端到下游区域的峰强而宽（图1b）。KAS-Seq信号与标记转录活性的组蛋白修饰（如H3K4me3、H3K27ac、H3K36me3）呈正相关，与不活跃的染色质标记（H3K27me3 and H3K9me3）呈负相关（图1c）。在TSS上，KAS-Seq信号与H3K4me3和H3K27ac信号重叠，基因体上的KAS-Seq信号与H3K36me3信号重叠（图1d）。

2. KAS-Seq揭示参与转录的Pol II动态

通过与GRO-seq和Pol II ChIP-seq结果进行比较，发现KAS-Seq结果与上述二者的相关性较强（图2a），且在低表达水平的基因中， KAS-Seq信号强度未明显下降（图2b）。分别用DRB（5,6-dichlorobenzimidazole 1-β-d-ribofuranoside）抑制Pol II从TSS释放、用雷公藤甲素（triptolide）抑制Pol II招募时，KAS-Seq峰的数量显著下降（图2c）。伴随着TSS信号的增加，DRB严重减弱了基因体和转录终止区的ssDNA信号，雷公藤甲素几乎完全消除了整个基因编码区域的所有信号（图2d）。这表明基因体上的KAS-Seq信号来源于转录延伸。

3. 许多增强子区域是单链的，与更高的增强子活性相关

KAS-Seq可以识别那些正在被Pol II转录的增强子，研究者将具有KAS-Seq峰的增强子定义为单链DNA中的增强子（ssDNA-containing enhancer, SSE）。因为一些增强子位于基因体中，研究者对DRB处理后的KAS-Seq数据进行SSEs注释，以发现来自于转录延伸的ssDNA信号。在mESCs中，约25%的增强子被定义为SSE，大多数增强子不显示KAS-Seq信号（图3a,b）。ssDNA包含的增强子中，KAS-Seq信号倾向于在DRB处理后增加（图3c），支持增强子转录暂停和延长的存在。94%的超级增强子属于ssDNA包含的增强子，说明大多数增强子是被积极转录的（图3d）。SSEs相关基因表达水平较高（图3e），且SSEs在CTCF和Pol II介导下具有更远距离的相互作用（图3f），说明这些转录增强子可能具有更强的激活靶基因的能力。