上海云序环状DNA测序

人血浆中细胞游离的DNA（cfDNA）的片段化模式是引起人们普遍研究的领域。在怀孕期间，观察到胎儿血浆DNA（主要是胎盘来源）是线性DNA的片段，比母体来源（主要是造血来源）DNA短。有研究报道了人和鼠血浆中存在染色体外环状DNA（eccDNA）。但是，尚无有关孕妇血浆中eccDNA的公开数据。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。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。上海云序环状DNA测序

为了寻找 eccDNA 基因组来源，研究者选用了非ai细胞系 mESC 作为研究对象，以确保正常的基因组状态。随后，采用前述的方法分离纯化了高纯度的 eccDNA，并采用平行的两种不同方法（滚环扩增+单分子纳米孔测序、Tn5 转座酶片段化后 PCR 扩增+ illumina 高通量测序）对 eccDNA 进行了测序，两种方法均发现，eccDNA 的来源序列普遍分布于整个基因组上，在各条常染色体上表现出高度均匀分布特征。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，中国香港分析环状DNA测序联合全转录组测序，可以将环状DNA与mRNA进行联合分析寻找相关性。

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。

与RNA-seq联合分析 研究发现eccDNA环化多来源于ai基因，那eccDNA对基因的表达有着怎样的影响呢？作者在这里利用RNA-seq（云序提供此服务）技术进行探究，结果并未发现小于1kb的eccDNA中的基因表达发生变化，基因表达的增加主要发生在大于1kb的eccDNA中。利用等位基因特异性表达方法分析发现高表达的基因来源于环状等位基因,但是环状DNA中基因拷贝数与环状外基因的拷贝数并无明显区别,这也表明eccDNA还存在其他与tumour相关的功能。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。

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。云序采用多种方法高效地富集和扩增环状DNA。中国香港分析环状DNA测序

环状DNA在不同基因区域、重复序列元件区域分布。上海云序环状DNA测序

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。上海云序环状DNA测序