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。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。河北环状DNA内容
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。西藏修饰环状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。
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。
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)。环状DNA促进染色质的开放和促ai基因的表达。
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。对选定目标RNA分子可进行qPCR检测服务,包括引物设计与表达鉴定。河北环状DNA内容
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。河北环状DNA内容
2019年,接连3篇高水平染色体外环状DNA的研究论文刺激了这一几十年前就已发现的一种存在于染色体外的DNA形式的研究热潮。当然,不onlyonly文章的发表,这一研究方向能够得到如此多的关注也是因为高通量测序技术的应用使得对eccDNA的作用感兴趣的研究人员有了更加便捷的研究方法,降低了研究的门槛。 染色外环状DNA早在1965年就已经被报道,这是first次在小麦胚乳细胞和猪精子当中发现的DNA存在形式。同年其他研究人员报道在人的tumour细胞中发现了eccDNA,并且发现是都是以成对的形式存在,因此被称作“双微体”,这也是双微体概念的first次提出。(大家注意一下下图中染色体旁边成对出现的小黑点就是双微体)河北环状DNA内容