环状DNA具有线性DNA不具备的动力学和拓扑学特点,因此环状DNA作为DNA纳米技术的重要组成部分被人们很大关注。Zheng等[4]以单链环状DNA为基本单元成功制备了DNA纳米管结构;多个课题组以单链环状DNA为原料,制备了2个或多个DNA环相互穿套的连环结构(Catenane),并将其制备成可控的分子开关或分子机器等。相对于线性DNA,环状DNA不易被核酸外切酶降解,在溶液中单一分散、不易聚合,这些特性决定了其在药物运输、基因调控、疾病诊断和基因医治等领域的应用更具优越性。eccDNA,DNA检测利器,云序生物为您提供一站式服务。北京环状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。研究环状DNA分子传统 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。
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)。
eccDNA目前已经有很多的功能被证实,包括介导细胞的衰老,如上表中的rDNA circle,被证明在酵母细胞衰老过程中发挥作用;基因补偿效应在组蛋白H2A-H2B的编码基因研究中被发现,敲除后会造成eccDNA中的同源基因明显扩增;tumour的适应性进化和异质性在2019年的几篇文章中都有报道;抗药性早在1978年就已经证实携带DHRF基因的双微体会造成小鼠细胞的氨甲喋呤耐药,2014年一篇研究发现eccDNA中的EGFR基因突变会造成胶质瘤的耐药性(Science, 2014)。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。
ECCDNA发挥多种作用,包括细胞基因型、异质性和对环境因素的适应,如生活方式、营养和压力。因此,tumour和配对标本中tumour特异性eccDNA的特征可能有助于这些疾病的诊断和预后。best近的研究表明,eccDNA的大小分布,末端位置,末端基序和表观遗传特征有助于追踪它们的起源。EccDNAs,包括那些大于2 kb,可以作为细胞外释放自由从健康的和不健康的细胞dna生物流体在不同的情况下,可以作为新型生物标志物摆脱ai症的早期检测的新见解,对药物治疗的反应的监测和ai症生存。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。吉林云序生物环状DNA研究
2019年环状RNA共发表SCI论文885篇。北京环状DNA分析
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。北京环状DNA分析