近日,Nature杂志上发表了颠覆性研究成果: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,环状DNA的ai基因能够大量表达,同时缺乏丝粒,导致不遵照孟德尔定律进行遗传,这种特性使得环状DNA是驱动tumour异质性的重要机制。由此可见,由于其结构和表达的特异性,环状DNA可以影响细胞生命活动,促进tumour细胞演进和适应性进化,增加了基因组的可塑性和不稳定性。目前,环状DNA不onlyonly可以作为一种新型特异的tumour标志物,还在tumour发生和发展机理研究中发挥着重大的潜在价值。可以预见的是,环状DNA将迅速成为新的科研热点,甚至会对传统遗传学和基因组学带来**性影响。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。云序生物环状DNA是什么
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)云序生物环状DNA是什么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。
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。
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。云序极大地提高了环状DNA的检出率。
A&A Bio的环状DNA纯化柱技术简介 研究组织、细胞的环状DNA测序常用Circle-seq技术,Circle-seq测序中就包含柱纯化去除线性DNA,具体步骤是柱纯化去除基因组DNA、外切酶对柱纯化后产物进行酶消化、滚环扩增放大环状DNA信号以及best后建库测序。因此,相对于大量存在的基因组DNA,环状DNA在细胞中的含量非常少,所以从样品中提取总DNA后,第一步需要通过柱纯化去除基因组DNA,以免测序中基因组DNA占据大部分数据量。柱纯化这一步骤十分关键,既要best大限度地去除基因组DNA, 又需best大限度保留环状DNA分子,尤其是避免丢失掉超长和超短的环状DNA。云序生物采用A&A Biotechnology的纯化柱,是绝大部分环状DNA高分文章中所使用的纯化柱。测序后首先可以得到一个详尽的环状DNA注释表格。安徽环状DNA平台
目前,环状DNA可以作为一种新型特异的tumour标志物。云序生物环状DNA是什么
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。云序生物环状DNA是什么