首先,我们来看什么是环状DNA。环状DNA是一种生物界普遍存在的DNA形式,如常见的线粒体DNA、叶绿体DNA、细菌基因组、细菌质粒、部分病毒基因组等。那么本文要讨论的染色体外环状DNA同上述提到的几种形式有什么不同呢?我们都知道线粒体DNA和质粒的都是以线性的DNA的形式存在的,其染色质成分并没有组蛋白,因而也不存在核小体的结构,并且不会发生染色体序列的折叠和三级结构。而eccDNA,既然叫做染色体外环状DNA,那么它首先应该是存在于真核生物当中的(原核生物、细胞器、病毒等不存在染色体的结构),其次必须是以环状的形式存在的,再者是游离于染色体外的,并且具有完整的核小体结构,也就是说,其染色质的组成是与正常的染色体相同的,因而也具有染色质折叠、压缩和特有的空间结构。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。中国香港环状DNA分析
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。海南分析环状DNA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。
聚焦孕期女性血浆当中的eccDNA检测。不同于线性DNA,eccDNA长度更长,母系来源的eccDNA比胚胎来源的eccDNA分子长度也更长。成环位点上下游的信息有效的提示了可能的eccDNA形成机制,为接下来eccDNA的进一步研究奠定基础。这些成果都有利于推动eccDNA在液体活检以及生物标志物方面的应用。 2020年年初的寒潮并不能冰冻eccDNA在科研界的火热。重量级期刊的文章发表已经为我们一年的科研指明了方向,游走在线性DNA之外的eccDNA将是生物医学领域best闪亮的星。新分子,新方向,机遇与挑战并存,运气与实力同在,祝愿各位生物医学的工作者在新的一年能抢占先机,eccDNA将是您科研新年新气象的很好的选择。
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。云序采用多种方法高效地富集和扩增环状DNA。
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。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。青海测序环状DNA
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。中国香港环状DNA分析
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)。中国香港环状DNA分析