2018-08-28
2018年(nian)上(shang)半年(nian)，一篇(pian)研(yan)究(jiu)人體eccDNA的(de)文(wen)章登上(shang)Nature Communications雜志，影響因(yin)子12.353。讓(rang)我(wo)們通過該文(wen)章先了解一下這個與轉錄調控相關(guan)的(de)EccDNA研(yan)究(jiu)技(ji)術(shu)。
什么是(shi)eccDNA？
EccDNA：extrachromosomal circular DNA，即(ji)染色(se)體外環狀DNA。人(ren)的(de)全(quan)基(ji)因組(zu)測序表明基(ji)因片段的(de)插入，缺(que)失(shi)(shi)(shi)與擴增事件在人(ren)體中(zhong)很常(chang)見(jian)，健(jian)康人(ren)體組(zu)織中(zhong)的(de)單細胞包含(han)大規模的(de)變異。然而，人(ren)類體細胞中(zhong)缺(que)失(shi)(shi)(shi)的(de)染色(se)體DNA的(de)命運是未知(zhi)的(de)，可以(yi)通過(guo)靶向降解或(huo)排除復(fu)制從細胞中(zhong)移除缺(que)失(shi)(shi)(shi)的(de)分離DNA。我們假設缺(que)失(shi)(shi)(shi)以(yi)及(ji)受損(sun)DNA的(de)產物可以(yi)作為半穩定的(de)eccDNA在基(ji)因組(zu)中(zhong)環化，共存。
EccDNA被證明常(chang)見于許(xu)多類型的(de)(de)癌癥(zheng)，由染色體基(ji)因形成，能促使腫瘤(liu)發生。在人類細胞系中eccDNA上(shang)發現了5s核糖體DNA和(he)重復DNA，表明基(ji)因組的(de)(de)一部分在一定條件下可以(yi)作為eccDNA存在。人類與(yu)鼠的(de)(de)eccDNA鑒定顯(xian)示，eccDNA大小在0.1-2kb范圍內，且主要(yao)來源于外顯(xian)子以(yi)及5’端非翻譯(yi)區。
我(wo)們假設健康組織(zhi)含有較大(da)的(de)eccDNA，其大(da)小足以包含一個(ge)或(huo)幾個(ge)全長基因。理(li)由(you)：（1）有研究(jiu)在人(ren)體血液中發現了近20kb大(da)小的(de)eccDNA.。（2）在人(ren)類腫瘤中發現過大(da)于100kb的(de)eccDNA。（3）酵母(mu)和牛的(de)研究(jiu)顯示基因片段缺(que)失可(ke)產生(sheng)eccDNA.（4）體細胞中的(de)缺(que)失片段可(ke)達Mb大(da)小。
研究內容概況
本文章(zhang)的研(yan)究(jiu)對(dui)象為(wei)來自16個健康(kang)人(ren)(ren)類的組織與(yu)血液樣品，這(zhe)16個人(ren)(ren)由(you)活(huo)(huo)躍組（經常鍛煉(lian)）與(yu)非活(huo)(huo)躍組（不經常鍛煉(lian)）組成。據(ju)報(bao)道(dao)，運(yun)動訓練可(ke)以(yi)保護人(ren)(ren)體抵抗氧化(hua)應(ying)激，因此(ci)可(ke)以(yi)減少DNA損傷，最(zui)終影(ying)響eccDNA的形(xing)成。
本研究參照芽殖酵(jiao)母Circle-Seq eccDNA的方法(fa)，對(dui)人體(ti)組織(zhi)eccDNA研究方法(fa)進(jin)行(xing)了(le)優化。在對(dui)樣(yang)品(pin)中的染色體(ti)外DNA進(jin)行(xing)富(fu)集之(zhi)后，繼(ji)而去(qu)除了(le)線性(xing)DNA以及(ji)線粒(li)體(ti)DNA，對(dui)得到的eccDNA進(jin)行(xing)循環擴增，Circ-Seq以及(ji)測序數據的分析。
得出的(de)(de)主(zhu)要結論：EccDNA在健康的(de)(de)人體組(zu)織和血(xue)液中很常見，其大小足以攜帶(dai)一個或(huo)幾個完(wan)整的(de)(de)基因。我們發現(xian)eccDNA具有轉(zhuan)錄活性(xing)，認為eccDNA通過(guo)全長和/或(huo)基因片段的(de)(de)表達促使(shi)產(chan)生(sheng)表型變異(yi)。
關于eccDNA的Circ-Seq的實驗與測序分析流程，以及文章的研(yan)究結(jie)果，我們會在后續做進一步的詳細介(jie)紹，等著哦~
參(can)考文獻
Henrik Devitt M?ller, Marghoob Mohiyuddin, I?igo Prada-Luengo, M. Reza Sailani, Jens Frey Halling et al. Circular DNA elements of chromosomal origin are common in healthy human somatic tissue[J]. Nature Communications, 2018, 9: 1069.
2018/8/28
轉錄(lu)調控事業部
