上海ecc DNA测序 云序供

环状DNA简介

染色体外环状DNA(extrachromosomal circular DNAs，eccDNAs)是指位于染色体外的，呈单链或双链的闭合环形DNA结构。相比于游离的线性DNA，eccDNA不易被核酸酶降解，结构上更加稳定。EccDNA存在于包括人类的各种真核生物中，具有很高的和疾病特异性。

传统观点认为真核基因组通常形成稳定的线性染色体。但近期研究表明：无论是在正常体细胞还是*细胞中，都存在大量染色体外环状DNA。近日，Nature杂志上发表了颠覆性研究成果：在**中，主要的*基因转录本是直接来自于eccDNA的，而eccDNA的染色质是高度开放的，eccDNA的*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eccDNA是驱动**异质性的重要机制。由此可见，由于其结构和表达的特异性，eccDNA可以影响细胞生命活动，促进**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，eccDNA不仅仅可以作为一种新型特异的**标志物，还在**发***展机理研究中发挥着重大的潜在价值。可以预见的是，eccDNA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革命性影响。

环状DNA形成机理

目前研究表明，环状DNA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。

eccDNA 形成模型示意图

环状DNA测序服务

云序生物环状DNA测序服务（eccDNA-seq），采用多种方法***地富集和扩增环状DNA，极大地提高了环状DNA的检出率。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。并通过严谨的环状DNA生信流程，实现了对环状DNA准确的识别和详细的基因注释。

别名：Circle-Seq，CircDNA-Seq

云序生物eccDNA测序流程示意图

云序优势

国内率先提供该服务的测序公司：

通过长期的摸索，率先开发出成熟的测序流程，成为国内目前率先提供该服务的测序公司。

一站式服务：

客户只需提供细胞、或基因组DNA，云序生物为您完成从样品准备、环状DNA富集、文库制备、上机测序到数据分析的整套服务流程。

样本要求

样品类型：

细胞、、基因组DNA。其它类型样品请详询。

样品量：

a）细胞 ≥2×10⁷

b）≥ 200mg

c）DNA：每个样品总量不少于5ug，溶于无菌水或 TE（PH = 8）（OD 260/280值应在1.7～2.0 之间；RNA 应该去除干净；不得有其它个体或其它物种的DNA污染）。

样品运输及保存：

样品运输：样品置于1.5mL Eppendorf管中，封口膜封好，干冰运输，DNA可用冰袋运输。

样品保存：细胞样品或新鲜块切块，液氮冻存后-80℃保存；DNA样品短期内可-20℃，避免反复冻融。

案例解析

案例1：环状DNA促进染色质的开放和促*基因的表达

原文：Wu, S., Turner, K.M., Nguyen, N. et al. Circular ecDNA promotes accessible chromatin and high oncogene expressi0n. Nature (2019) .

期刊：Nature 影响因子：43.07

研究团队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eccDNA形成了环状结构,不仅证实了**中的eccDNA确实是环状的，还证明了eccDNA的染色质是高度开放的，从而进一步阐释了eccDNA能大量表达*基因和其环状结构介导的超远距离相互作用，这也表明了eccDNA可能形成了新的基因调控回路和在驱动**异质性的机制研究中发挥着重大的作用。

图1. eccDNA环状结构介导超远距离相互作用

案例2：*基因与邻近增强子的环化共扩增

原文：Morton AR, Dogan-Artun N, Faber ZJ, et al. Functional enhancers shape extrachromosomal oncogene amplifications. Cell. 2019 Nov 27;179(6):1330-1341

期刊：Cell 影响因子：36.22

本文作者利用染色体外环状DNA测序探讨了*基因及其邻近增强子通过环状染色体外DNA的形式进行扩增事件，研究过程中发现了EGFR基因在成胶质细胞瘤中存在与其上游约130kb的非编码序列共同扩增的特征，EGFR基因案例表明**细胞中的*基因通过##扩增与环化而形成的对自身调控活性的增强，是一个十分有效的促*机制。总之，这项研究综合利用各项计算分析和实验手段，揭示了增强子在*基因环化扩增介导的促*效应中所发挥的重要作用，这一机制也为抗**和诊断提供新的方向和理论依据。

图2. EGFR与邻近增强子共扩增事件存在于染色体外环状DNA上