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。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。黑龙江云序生物环状DNA平台
传统上,环状 DNA 被认为only存在于原核生物以及部分病毒当中,在真核生物当中,only有半自主细胞器线粒体和叶绿体当中具有环状 DNA。1964年,伊利诺伊大学的 Yasuo Hotta 和 Alix Bassel 却在小麦的胚和公猪精ye当中发现了环状 DNA,证明了这种看似结构怪异的 DNA 在高等植物和哺乳动物中亦存在。从 1960 年代至今的半个多世纪里,研究者已经在几乎所有的物种当中发现环状 DNA 的踪迹。因为这些环状 DNA 存在于染色体之外,因此也得名“染色体外环状 DNA”( extrachromosomal circular DNA,简称 eccDNA)。不过,eccDNA 虽然早已被证明普遍存在,但是囿于分离纯化以及测序技术的限制,学界对于 eccDNA 的认知,却是只知其存在,不知其来历。上海云序环状DNA平台可诱导的环状RNA CircKcnt2通过抑制ILC3的刺激,以促进结肠炎的消退。
目前已经报道的基于高通量测序方法研究eccDNA的报道都是基于Paul S. Mischel团队开发的AmpliconArchitect软件,基于二代全基因组测序数据(5-10X覆盖深度),该软件可自动比对基因组,寻找断点信息,并结合SV和CNV的分析结果生成eccDNA的分析结果。不过需要注意的是,目前该软件的license是收费的。不过还可以考虑通过提取环状DNA和滚环扩增的方式获得eccDNA,并进行后续的测序和组装,这时候相对于对软件依赖的限制就相对较小了,但是对于线性DNA背景的排除依然是个问题,在基因组DNA的提取、扩增、质控及后续分析方面还需要诸多探索。
总的来说,eccDNA的形成是依赖于DNA的序列特征、复制过程和DNA损伤的修复的。从目前已有的研究进展来看,就序列特征而言,串联重复序列会更容易造成eccDNA的形成;并且大部分的eccDNA有段重复序列,但是也有相当的部分没有重复序列,不能与任何附近的序列发生重组;高GC、转录刺激区域,像R-loop形成和修复促进eccDNA的形成;同源重组会切除重复DNA产生序列更大的eccDNA。而就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。eccDNA,DNA检测利器,云序生物为您提供一站式服务。
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。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。天津环状DNA是什么
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。黑龙江云序生物环状DNA平台
1. 神经母细胞瘤eccDNA整体统计 研究人员联合eccDNA-seq和RNA-seq(云序生物提供此服务)技术,与开创性的生物信息学算法相结合,first次在神经母细胞瘤(一种主要发生在儿童的致命tumour)中进行详细的环状DNA序列分析。本研究中分析了93名儿童的神经母细胞瘤组织样本,结果显示,每个组织样本平均检测到5600多个eccDNA。 在基因组特征分布 实验结果显示eccDNA在基因区域大量富集,特别是在MYCN扩增的神经母细胞瘤中。更进一步分析发现,eccDNA中的多个与神经母细胞瘤相关的基因如MYCN、JUN、MDM2、SOX11、TAL2发生扩增。这也与以前的发现一致ai基因可以与邻近增强子环化共扩增。黑龙江云序生物环状DNA平台