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)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。文章 环状DNA分析
样本要求 样品类型: 细胞、组织、基因组DNA。其它类型样品请详询。 样品量: a)细胞 2×107 b)组织 200 mg c)DNA:>=10 µg,溶于无菌水或 TE(PH = 8)(OD 260/280值应在1.7~2.0 之间;RNA 应该去除干净;不得有其它个体或其它物种的DNA污染)。 样品运输及保存: 样品运输:样品置于1.5mL Eppendorf管中,封口膜封好,干冰运输,DNA可用冰袋运输。 样品保存:细胞样品或新鲜组织块切块,液氮冻存后-80℃保存;DNA样品短期内可-20℃,避免反复冻融。北京环状DNA分析云序对整体或单独样本中的环状DNA在各染色体上的数量、密度进行统计和展示。
eccDNA以颠覆传统认知的方式重新走到科研舞台的中心,必将在未来的一段时间掀起一场有关基因扩增、转录的大讨论。我们已经习惯了观察基因的缺失、突变、插入和移位,eccDNA的产生从新的角度让科研工作者去思考基因组存在的动态性和多样性。由此,tumour的异质性、tumour微环境、液体活检和耐药性等相关研究必定会围绕eccDNA展开更多集中式的研究和探索,有理由相信这次2019年年末的Nature和Cell文章的发表将成为里程碑式的作品,推动未来三到五年内有关eccDNA研究的新方向。
案例1:母体血浆中染色体外环状DNA的鉴定与特性分析 作者观察到在孕妇的血浆中存在染色体外环状DNA (环状DNA),并通过限制性内切酶和Tn5转座酶处理后的改良的测序方法,在孕妇的血浆中鉴定出了环状DNA分子。他们发现血浆的环状DNA分子比线性的长,在这些环状DNA分子中,胎儿来源的环状DNA短于母体来源的环状DNA。此外,环状DNA的闭合圆形结构可能允许抗外切酶,因此这些分子比它们的线性对应物具有更高的稳定性。这些特性为环状DNA的研究和生物标志物的开发提供了机会。环状DNA促进染色质的开放和促ai基因的表达。
与RNA-seq联合分析 研究发现eccDNA环化多来源于ai基因,那eccDNA对基因的表达有着怎样的影响呢?作者在这里利用RNA-seq(云序提供此服务)技术进行探究,结果并未发现小于1kb的eccDNA中的基因表达发生变化,基因表达的增加主要发生在大于1kb的eccDNA中。利用等位基因特异性表达方法分析发现高表达的基因来源于环状等位基因,但是环状DNA中基因拷贝数与环状外基因的拷贝数并无明显区别,这也表明eccDNA还存在其他与tumour相关的功能。环状RNA CDR1as破坏p53/MDM2复合体,抑制胶质瘤的形成。广东环状DNA文章
云序组织细胞环状DNA测序服务,采用多种方法高效地富集和扩增环状DNA,极大地提高了环状DNA的检出率。文章 环状DNA分析
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。文章 环状DNA分析