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。环状RNA CDR1as破坏p53/MDM2复合体,抑制胶质瘤的形成。宁夏云序环状DNA
案例1:孕妇血浆中胎儿环状DNA 的特征是:呈甲基化状态以及被清chu 近期,NIPT之父卢煜明教授团队开发了一种环状DNA 甲基化分析的测序方案,通过对不同产后时间点的胎儿环状DNA含量的评估,研究了胎儿环状DNA的体外清chu效率。作者还发现血浆中的胎儿 环状DNA 与母体 环状DNA 相比甲基化程度相对较低。此外,和胎儿线性DNA类似,胎儿环状DNA在分娩后从母血中迅速清chu。总之,该团队基于转座酶和m5C位点酶学转化方法开发出了环状DNA甲基化测序技术,并揭示了孕妇血浆中的胎儿环状DNA甲基化状况,为环状DNA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。黑龙江环状DNA平台环状DNA促进染色质的开放和促ai基因的表达。
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。
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)。环状DNA是一种生物界普遍存在的DNA形式。
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。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。黑龙江环状DNA平台
2019年关于环状RNA的国自然审批金额高达8000多万。宁夏云序环状DNA
5. eccDNA具有转录活性 eccDNA能够高效扩增成环序列,这种扩增是否有转录活性?RNA转录本是否onlyonly来源于传统线性的染色体?要回答这一问题,作者通过RNA-seq(云序提供该服务)进行探索,结果发现split-reads,即在RNA-seq测序的结果当中同样发现了能够跨过相同剪切位点的测序片段,这种片段的剪切位点和eccDNA成环的剪切位点序列保持一致,说明环形的eccDNA也具有转录活性,这一点非常重要,这很有可能造成成环基因(尤其原ai基因和耐药基因)在转录本水平的明显高表达从而进一步促进ai症的发生和发展,是非常具有临床意义的研究成果。宁夏云序环状DNA