重庆文章 环状DNA

eccDNA 的基因组来源和生物发生机制已然明了，接下来需要明确的就是 eccDNA 的生物学功能了。由于eccDNA 的基因组来源随机，导致其没有明显的序列特征，于是研究者的目光便转移到了 eccDNA 的环状结构上来。 早前有报道发现，凋亡细胞可刺激免疫反应；另一边厢，也有研究认为，包括 TLR9、HMGB1 在内的先天免疫相关蛋白，对弯折的 DNA 结构（DNA curvatures）具有选择性的亲和力。因为 eccDNA 也具有 DNA 弯折结构，所以研究者大胆猜测：eccDNA 可能因为其空间结构特征而在先天免疫过程中发挥作用。研究发现eccDNA环化多来源于ai基因。重庆文章 环状DNA

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。辽宁服务环状DNAeccDNA（染色体外环状DNA）的相关研究成果不断。

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环状DNA的，而环状DNA的染色质是高度开放的，环状DNA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，这种特性使得环状DNA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，环状DNA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，环状DNA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，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。

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。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。

近年来，由于实验技术和生信分析技术的进步，eccDNA 相关研究发表 SCI 论文的数量呈井喷之势增长。PubMed 搜索数据显示，2017 年 eccDNA 相关论文全世界only 4 篇，后续几年逐步增长为 6、7、10 篇，而到了现在的 2021 年，only before 十个月，就已经有 15 篇 eccDNA 相关论文见刊，其中还不乏 Nature、Methods in Molecular Biology、Nucleic Acids Research、Molecular Cancer 等高分期刊。见微知著，eccDNA 虽小，但很可能成为下一个生命科学的科研热点。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。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。浙江平台环状DNA

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。重庆文章 环状DNA

eccDNA的大小从几百bp到几十Mb不等，其中较小的一种是2012年Science报道的被称作MicroDNA的特殊的eccDNA，大小只有200-400bp，有片段过短，因此不能携带完整的基因序列；但是目前MicroDNA被认为具有一些重要的调节功能，包括调控RNA的转录过程，或者通过分子海绵的作用调控一些非编码RNA的表达，同时这种DNA也被认为是可能在未来应用于液体活检来监测ai症的发生和发展的一种体外游离DNA的形式。双微体形式存在的eccDNA一般较大，100kb-3Mb等，很多可以在光学显微镜下被观察到，能够携带一些完整的基因结构和上游的调控序列。重庆文章 环状DNA