5. eccDNA具有转录活性 eccDNA能够高效扩增成环序列,这种扩增是否有转录活性?RNA转录本是否onlyonly来源于传统线性的染色体?要回答这一问题,作者通过RNA-seq(云序提供该服务)进行探索,结果发现split-reads,即在RNA-seq测序的结果当中同样发现了能够跨过相同剪切位点的测序片段,这种片段的剪切位点和eccDNA成环的剪切位点序列保持一致,说明环形的eccDNA也具有转录活性,这一点非常重要,这很有可能造成成环基因(尤其原ai基因和耐药基因)在转录本水平的明显高表达从而进一步促进ai症的发生和发展,是非常具有临床意义的研究成果。研究发现eccDNA环化多来源于ai基因。西藏云序环状DNA研究
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。西藏环状DNA文章eccDNA(染色体外环状DNA)的相关研究成果不断。
目前研究表明,eccDNA是从染色体上断裂、环化或者额外复制产生的序列,其剪切加工机理主要提出有两种可能:(1)通过染色体异位同源重组环化(intrachromatid ectopic homologous recombination,HR);(2)通过非同源染色体末端连接环化(nonhomologous end-joining,NHEJ)。eccDNA形成是一个复杂的过程,更多环化方式有待探索。 云序生物eccDNA测序服务(别称:Circle-seq﹑环状DNA测序),采用多种方法高效地富集和扩增eccDNA,极大地提高了eccDNA的检出率。富集后,通过NGS测序高通量地检测细胞中所有的eccDNA分子。并通过严谨的eccDNA生信流程,实现了对eccDNA准确的识别和详细的基因注释。
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)。一种新的环状RNA,CIRC-CCAC1,有助于CCA的进展,诱导血管生成,并破坏血管内皮屏障。
从eccDNA全新视角理解生物过程的发生和发展,这篇Nature Communication文章提供了best好的参照。研究者在进行eccDNA-seq之后对高通量数据进行整理归纳,从eccDNA的个数、长度、来源、分布和基因相关性进行深入分析,造就一篇10分以上“表达谱”的文章。这将会是一个契机,通过快速的eccDNA-seq结合PCR方式率先用“谱”的方式快速阐述一个疾病当中哪些基因易于成环、哪些基因扩增效率更高并快速和疾病的发生和发展建立联系,有理由相信这种虽然简单但是高度创新的文章一定会备受瞩目,影响因子再创新高。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。中国香港云序生物环状DNA
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。西藏云序环状DNA研究
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。西藏云序环状DNA研究