尽管诸多研究成果都是基于双微体研究来进行的,但是事实上,后续研究证明并非所有的eccDNA都是以双微体的形式存在的。2017年,Nature发表了一篇first次利用高通量测序技术对17个tumour样本的大规模eccDNA研究,发现只有~30%的eccDNA是以双微体的形式存在的。同时也证明不同eccDNA在不同的tumour样本中是普遍存在的,但是含量有很大差别。接着陆续有研究发现双微体中能够携带ai症基因,如EGFR和MYC基因通过eccDNA在tumour细胞中扩增了40%(Cancer Genetics and Cytogenetics, 2008);在胶质瘤中发现ai细胞通过形成eccDNA造成携带的EGFR和MYC基因大量扩增(PNAS, 2014)。如果联合全转录组测序,可以将环状DNA与mRNA进行联合分析寻找相关性。陕西云序环状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)贵州云序环状DNA研究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。
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。近日,Nature杂志上发表了颠覆性研究成果:在tumour中,主要的ai基因转录本是直接来自于eccDNA的,而eccDNA的染色质是高度开放的,eccDNA的ai基因能够大量表达,同时缺乏丝粒,导致不遵照孟德尔定律进行遗传,这种特性使得eccDNA是驱动tumour异质性的重要机制。由此可见,由于其结构和表达的特异性,eccDNA可以影响细胞生命活动,促进tumour细胞演进和适应性进化,增加了基因组的可塑性和不稳定性。目前,eccDNA不onlyonly可以作为一种新型特异的tumour标志物,还在tumour发生和发展机理研究中发挥着重大的潜在价值。可以预见的是,eccDNA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。
聚焦孕期女性血浆当中的eccDNA检测。不同于线性DNA,eccDNA长度更长,母系来源的eccDNA比胚胎来源的eccDNA分子长度也更长。成环位点上下游的信息有效的提示了可能的eccDNA形成机制,为接下来eccDNA的进一步研究奠定基础。这些成果都有利于推动eccDNA在液体活检以及生物标志物方面的应用。 2020年年初的寒潮并不能冰冻eccDNA在科研界的火热。重量级期刊的文章发表已经为我们一年的科研指明了方向,游走在线性DNA之外的eccDNA将是生物医学领域best闪亮的星。新分子,新方向,机遇与挑战并存,运气与实力同在,祝愿各位生物医学的工作者在新的一年能抢占先机,eccDNA将是您科研新年新气象的很好的选择。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。
1. eccDNA成环的整体统计 eccDNA测序结果充分体现了基因组水平成环的多样性。eccDNA来源十分丰富,同一个基因有可能会产生非常多的环状,同样一个环状也不onlyonly只会包含一个外显子。TTN基因就是一个非常典型的例子。该基因长度达到了0.3Mb,而这样一个基因竟然能衍生得到130个eccDNA,是一个经典的编码基因区域成环的案例。其中比较有代表性的是43-66以及44-52号外显子所组成的环状分子。eccDNA测序的目的正是在组学的层面上的描述刻画eccDNA的成环多种可能性。在tumour中,主要的ai基因转录本是直接来自于环状DNA的,而环状DNA的染色质是高度开放的。浙江平台环状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。陕西云序环状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。陕西云序环状DNA