西藏平台环状DNA

首先，我们来看什么是环状DNA。环状DNA是一种生物界普遍存在的DNA形式，如常见的线粒体DNA、叶绿体DNA、细菌基因组、细菌质粒、部分病毒基因组等。那么本文要讨论的染色体外环状DNA同上述提到的几种形式有什么不同呢？我们都知道线粒体DNA和质粒的都是以线性的DNA的形式存在的，其染色质成分并没有组蛋白，因而也不存在核小体的结构，并且不会发生染色体序列的折叠和三级结构。而eccDNA，既然叫做染色体外环状DNA，那么它首先应该是存在于真核生物当中的（原核生物、细胞器、病毒等不存在染色体的结构），其次必须是以环状的形式存在的，再者是游离于染色体外的，并且具有完整的核小体结构，也就是说，其染色质的组成是与正常的染色体相同的，因而也具有染色质折叠、压缩和特有的空间结构。但新的研究表明：无论是在正常体细胞还是ai细胞中，都存在大量染色体外环状DNA。西藏平台环状DNA

2019年，接连3篇高水平染色体外环状DNA的研究论文刺激了这一几十年前就已发现的一种存在于染色体外的DNA形式的研究热潮。当然，不onlyonly文章的发表，这一研究方向能够得到如此多的关注也是因为高通量测序技术的应用使得对eccDNA的作用感兴趣的研究人员有了更加便捷的研究方法，降低了研究的门槛。 染色外环状DNA早在1965年就已经被报道，这是first次在小麦胚乳细胞和猪精子当中发现的DNA存在形式。同年其他研究人员报道在人的tumour细胞中发现了eccDNA，并且发现是都是以成对的形式存在，因此被称作“双微体”，这也是双微体概念的first次提出。(大家注意一下下图中染色体旁边成对出现的小黑点就是双微体)山东文章 环状DNA目前也习惯将巨大的环状DNA(>1Mb)称为ecDNA, 而将相对较小的环状DNA称为eccDNA。

研究组织、细胞的环状DNA测序常用Circle-seq技术，Circle-seq测序中就包含柱纯化去除线性DNA，具体步骤是柱纯化去除基因组DNA、外切酶对柱纯化后产物进行酶消化、滚环扩增放大环状DNA信号以及best后建库测序。因此，相对于大量存在的基因组DNA，环状DNA在细胞中的含量非常少，所以从样品中提取总DNA后，第一步需要通过柱纯化去除基因组DNA，以免测序中基因组DNA占据大部分数据量。柱纯化这一步骤十分关键，既要best大限度地去除基因组DNA, 又需best大限度保留环状DNA分子，尤其是避免丢失掉超长和超短的环状DNA。

为了寻找 eccDNA 基因组来源，研究者选用了非ai细胞系 mESC 作为研究对象，以确保正常的基因组状态。随后，采用前述的方法分离纯化了高纯度的 eccDNA，并采用平行的两种不同方法（滚环扩增+单分子纳米孔测序、Tn5 转座酶片段化后 PCR 扩增+ illumina 高通量测序）对 eccDNA 进行了测序，两种方法均发现，eccDNA 的来源序列普遍分布于整个基因组上，在各条常染色体上表现出高度均匀分布特征。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，对选定目标RNA分子可进行qPCR检测服务，包括引物设计与表达鉴定。

近年来，eccDNA（染色体外环状DNA）连登《Nature》《Cell》等期刊，彻底颠覆了人们对基因遗传的传统认知（颠覆性发现：ai基因竟不在染色体上 环状DNA连登Nature，Cell！)，成为了best具潜力的科研新热点（2020国自然研究热点—eccDNA的前世今生）。 近期，NIPT之父卢煜明教授基于转座酶和m5C位点酶学转化方法开发出了eccDNA甲基化测序技术，并first次揭示了孕妇血浆中的胎儿eccDNA甲基化状况，为eccDNA的深入研究及新型分子标志物的开发提供了新的技术手段。测序后首先可以得到一个详尽的环状DNA注释表格。江苏服务环状DNA

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2020年1月3日，香港大学卢煜明团队在PNAS 在线发表题为“Identification and characterization of extrachromosomal circular DNA in maternal plasma”的研究论文，该研究通过限制性酶或Tn5转座酶处理后的测序，在孕妇血浆中first次鉴定了eccDNA分子。这些eccDNA分子显示出双峰大小分布，峰值分布在？202和？338 bp，在两个峰的整个大小范围内观察到明显的10 bp周期性，表明它们的核小体起源。此外，胎儿来源的eccDNA比产妇的eccDNA短。eccDNA分子总体种群的基因组注释显示，这些分子优先从5‘非翻译区（5’-UTR）、外显子区和CpG岛区生成。eccDNA的连接位点两侧的两组三核苷酸重复基序支持eccDNA产生的多种可能模型。西藏平台环状DNA