中国香港环状DNA介绍
案例1:环状DNA促进染色质的开放和促ai基因的表达 研究团队首先结合二代全基因组测序和光学匹配(optical mapping),从序列的角度发现,扩增出来的环状DNA形成了环状结构,不only证实了tumour中的环状DNA确实是环状的,还证明了环状DNA的染色质是高度开放的,从而进一步阐释了环状DNA能大量表达ai基因和其环状结构介导的超远距离相互作用,这也表明了环状DNA可能形成了新的基因调控回路和在驱动tumour异质性的机制研究中发挥着重大的作用。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。中国香港环状DNA介绍
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。贵州云序环状DNA研究传统 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。
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。
eccDNA究竟是如何形成的,目前尚没有十分确切的解释,目前推测的可能机制包括以下几种:(A)DNA复制过程中,形成发夹结构,接着在DNA聚合酶的作用下,通过滑动形成环状,并从染色体中切割下来并复制形成双链环状DNA,这种形成方式的特点是染色体原始位置上的这段序列发生了缺失;(B)DNA复制时形成R-loop结构,在这种结构中,其中一条链发生折叠,形成环状结构并切割下来,形成环状DNA,发生断裂的双链通过DNA的损伤修复机制进行补齐,因此这种方式不会造成染色体原始序列的损伤;(C)通过DOIRA模型,通过双链复制的方式形成;也不会造成原始序列损伤;(D)通过双链的同源区域的重组,造成双链同时断裂,往往通过这种方式会产生Mb以上的较大的eccDNA,并且原始序列会发生缺失。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。
6. eccDNA成环验证 类比于经典的circRNA,eccDNA的形成具有相似性,也是经过核酸序列的反式链接得到的产物。当然有关于成环机制的问题依然还需要大量的研究讨论。不过对于环状的结构验证可以模仿circRNA,针对junction site,就是链接位点设计发散引物(divergent primer)同时设计收敛引物(convergent primer)进行PCR扩增,然后通过Sanger测序的方式验证eccDNA的接头序列。云序生物是国内best早提供 eccDNA 测序服务的公司,云序在2018年已就启动了组织细胞 eccDNA 测序服务的开发。环状DNA促进染色质的开放和促ai基因的表达。云南文章 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。中国香港环状DNA介绍
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。中国香港环状DNA介绍