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。样品类型:细胞、组织、基因组DNA。其它类型样品请详询。黑龙江修饰环状DNA测序
长期以来困扰 eccDNA 研究者的一大障碍,就是 eccDNA 的分离纯化的有效性问题。以往的 eccDNA 分离纯化技术,往往单纯依赖于对非环状 DNA 的去除,然而外切酶对线性 DNA 无法做到完全消化,经电镜观察检验,仍有大量线性 DNA 残留,导致分离纯化的 eccDNA 不纯。除此以外,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,导致部分 eccDNA 的丢失;对分离纯化后的 eccDNA 所进行的滚环扩增,也可能造成不同大小环状 DNA 之间扩增倍数的差异。为了改善以上种种不足,张毅教授团队的研究者们设计了一种高效的 eccDNA 纯化新技术。广西研究环状DNA可以预见的是,环状DNA将迅速成为新的科研热点,甚至会对传统遗传学和基因组学带来**性影响。
eccDNA究竟是如何形成的,目前尚没有十分确切的解释,目前推测的可能机制包括以下几种:(A)DNA复制过程中,形成发夹结构,接着在DNA聚合酶的作用下,通过滑动形成环状,并从染色体中切割下来并复制形成双链环状DNA,这种形成方式的特点是染色体原始位置上的这段序列发生了缺失;(B)DNA复制时形成R-loop结构,在这种结构中,其中一条链发生折叠,形成环状结构并切割下来,形成环状DNA,发生断裂的双链通过DNA的损伤修复机制进行补齐,因此这种方式不会造成染色体原始序列的损伤;(C)通过DOIRA模型,通过双链复制的方式形成;也不会造成原始序列损伤;(D)通过双链的同源区域的重组,造成双链同时断裂,往往通过这种方式会产生Mb以上的较大的eccDNA,并且原始序列会发生缺失。
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。联合全转录组测序,可以将环状DNA与mRNA进行联合分析寻找相关性。
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。测序结果显示99%的eccDNA长度小于25Kb。贵州环状DNA内容
专业的生物信息学团队,通过优化的算法能够高效识别染色体外环状DNA。黑龙江修饰环状DNA测序
目前研究表明,环状DNA是从染色体上断裂、环化或者额外复制产生的序列,其剪切加工机理主要提出有两种可能:(1)通过染色体异位同源重组环化(intrachromatid ectopic homologous recombination,HR);(2)通过非同源染色体末端连接环化(nonhomologous end-joining,NHEJ)。环状DNA形成是一个复杂的过程,更多环化方式有待探索。云序组织细胞环状DNA测序服务(Circle-seq),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。富集后,通过NGS测序高通量地检测细胞中所有的环状DNA分子。并通过严谨的环状DNA生信流程,实现了对环状DNA准确的识别和详细的基因注释。黑龙江修饰环状DNA测序