染色体外环状DNA(EccDNA)是指起源于染色体的环状DNA,但一旦产生,这些DNA很可能独li于染色体DNA。1964年Alix Bassel和Yasuo Hoota首先发现了位于细胞核内的eccDNA,被称为双分钟(Dms)。Eccdnabest初是通过核型鉴定为独li于染色体存在于ai细胞中的dna,但由于技术的进步,特别是下一代测序和生物信息学的进步,eccna已经成为一种新的分子,其众多的特征和功能被发现。 EccDNA的长度足以容纳它们自己的复制起点,能够编码氨基酸,并且已经在tumour组织中观察到,在ai症医治中,它们best常含有ai基因或与耐药相关的基因。EccDNA的其他功能,如在衰老和异质性中的功能,以及可能的作用,包括剂量补偿,已经逐渐被发现。已知ai细胞内的基因型多样性和基因组可塑性受到基因组不稳定和基因组改变的影响。EccDNA可以通过其多样性(包括结构,功能和数量多样性)快速重塑基因组,从而有效地推动ai症和生命的进化。传统 eccDNA提取方法中所使用的细胞裂解液当中含有的 NaOH 也对 DNA 的环状结构具有不可逆的破坏作用。山东研究环状DNA
案例1:环状DNA促进染色质的开放和促ai基因的表达 研究团队首先结合二代全基因组测序和光学匹配(optical mapping),从序列的角度发现,扩增出来的环状DNA形成了环状结构,不only证实了tumour中的环状DNA确实是环状的,还证明了环状DNA的染色质是高度开放的,从而进一步阐释了环状DNA能大量表达ai基因和其环状结构介导的超远距离相互作用,这也表明了环状DNA可能形成了新的基因调控回路和在驱动tumour异质性的机制研究中发挥着重大的作用。北京环状DNA研究云序极大地提高了环状DNA的检出率。
就DNA损伤修复而言,研究发现致ai物会提高eccDNA的水平,同时一些特异的DNA损伤修复蛋白是eccDNA形成所必需的,但是还有一些是非必需的。best后,虽然我们在上述eccDNA推测的形成机制中提到的大多是与DNA复制有关的,但事实上,不发生DNA复制的情况下,eccDNA也可以存在。所以说,eccDNA的形成并不是一个简单过程,而是可能由多种因子,多种蛋白,并且有一个复杂的调控机制参与的过程,具有很重要的生物学功能。云序生物是国内best早提供 eccDNA 测序服务的公司,云序在2018年已就启动了组织细胞 eccDNA 测序服务的开发。
长度分布与来源探索 eccDNA是环状结构,这样一种分子的长度分布如何?测序结果显示99%的eccDNA长度小于25Kb,其中only有占比约1%的分子大于25Kb。在这99% 当中,在0.1Kb以及5Kb处有富集峰,这表明该区段的eccDNA占绝大多数。经典的知识体系告诉我们重复序列以及5sRNA部分best容易成环,事实上测序结果也充分证明这一点,SINE(3.1%)、LINE(3.5%),中心粒(2.0%),以及sRNA(8.1%)部分是best经典的成环结构,大量的环能够匹配到这些区域。环状DNA在不一样的基因区域、重复序列元件区域分布。
染色体外环状DNA(extrachromosomal circular DNAs,eccDNAs)产生于染色体上的序列,在起源上有较高的异质性,可以影响细胞生命活动,促进tumour细胞演进和适应性进化,是tumour的重要基因组特征。然而,对于染色体外环状DNA的结构、组成和全基因组频率仍然缺乏较为普遍而深入的研究。科研人员结合基因组学和转录组学的方法分析了神经母细胞瘤(一种起源于儿童期的由交感神经系统原始细胞产生的tumour)中的染色体外环状DNA的图谱,鉴定并表征了普遍来源于体细胞的和未被报道的体外染色体环状DNA。此外,还意外发现染色体外环状DNA是体细胞基因组重排的主要来源,可以通过嵌合体循环和将环状DNA重新整合进线性基因组,促进ai基因重塑。eccDNA(染色体外环状DNA)的相关研究成果不断。云序生物环状DNA研究
测序后首先可以得到一个详尽的环状DNA注释表格。山东研究环状DNA
环状DNA具有线性DNA不具备的动力学和拓扑学特点,因此环状DNA作为DNA纳米技术的重要组成部分被人们很大关注。Zheng等[4]以单链环状DNA为基本单元成功制备了DNA纳米管结构;多个课题组以单链环状DNA为原料,制备了2个或多个DNA环相互穿套的连环结构(Catenane),并将其制备成可控的分子开关或分子机器等。相对于线性DNA,环状DNA不易被核酸外切酶降解,在溶液中单一分散、不易聚合,这些特性决定了其在药物运输、基因调控、疾病诊断和基因医治等领域的应用更具优越性。山东研究环状DNA