案例2:ai基因与邻近增强子的环化共扩增 本文作者利用染色体外环状DNA测序探讨了ai基因及其邻近增强子通过环状染色体外DNA的形式进行扩增事件,研究过程中发现了EGFR基因在成胶质细胞瘤中存在与其上游约130kb的非编码序列共同扩增的特征,EGFR基因案例表明tumour细胞中的ai基因通过高级扩增与环化而形成的对自身调控活性的增强,是一个十分有效的促ai机制。总之,这项研究综合利用各项计算分析和实验手段,first次揭示了增强子在ai基因环化扩增介导的促ai效应中所发挥的重要作用,这一机制也为抗tumour和诊断提供新的方向和理论依据。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。天津环状DNA介绍
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)。安徽研究环状DNA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。
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。
就DNA损伤修复而言,研究发现致ai物会提高eccDNA的水平,同时一些特异的DNA损伤修复蛋白是eccDNA形成所必需的,但是还有一些是非必需的。best后,虽然我们在上述eccDNA推测的形成机制中提到的大多是与DNA复制有关的,但事实上,不发生DNA复制的情况下,eccDNA也可以存在。所以说,eccDNA的形成并不是一个简单过程,而是可能由多种因子,多种蛋白,并且有一个复杂的调控机制参与的过程,具有很重要的生物学功能。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。环状DNA在不一样的基因区域、重复序列元件区域分布。
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。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。江苏分析环状DNA
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。天津环状DNA介绍
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)。天津环状DNA介绍