2018-08-28
2018年上半年，一篇研究人体eccDNA的文章登上Nature Communications杂志，影响因子12.353。让我们通过该文章先了解一下这个与转录调控相关的EccDNA研究技术。
什么是eccDNA？
EccDNA：extrachromosomal circular DNA，即染色体外环状DNA。人的全基因组测序表明基因片段的插入，缺失与扩增事件在人体中很常见，健康人体组织中的单细胞包含大规模的变异。然而，人类体细胞中缺失的染色体DNA的命运是未知的，可以通过靶向降解或排除复制从细胞中移除缺失的分离DNA。我们假设缺失以及受损DNA的产物可以作为半稳定的eccDNA在基因组中环化，共存。
EccDNA被证明常见于许多类型的癌症，由染色体基因形成，能促使肿瘤发生。在人类细胞系中eccDNA上发现了5s核糖体DNA和重复DNA，表明基因组的一部分在一定条件下可以作为eccDNA存在。人类与鼠的eccDNA鉴定显示，eccDNA大小在0.1-2kb范围内，且主要来源于外显子以及5’端非翻译区。
我们假设健康组织含有较大的eccDNA，其大小足以包含一个或几个全长基因。理由：（1）有研究在人体血液中发现了近20kb大小的eccDNA.。（2）在人类肿瘤中发现过大于100kb的eccDNA。（3）酵母和牛的研究显示基因片段缺失可产生eccDNA.（4）体细胞中的缺失片段可达Mb大小。
研究内容概况
本文章的研究对象为来自16个健康人类的组织与血液样品，这16个人由活跃组（经常锻炼）与非活跃组（不经常锻炼）组成。据报道，运动训练可以保护人体抵抗氧化应激，因此可以减少DNA损伤，最终影响eccDNA的形成。
本研究参照芽殖酵母Circle-Seq eccDNA的方法，对人体组织eccDNA研究方法进行了优化。在对样品中的染色体外DNA进行富集之后，继而去除了线性DNA以及线粒体DNA，对得到的eccDNA进行循环扩增，Circ-Seq以及测序数据的分析。
得出的主要结论：EccDNA在健康的人体组织和血液中很常见，其大小足以携带一个或几个完整的基因。我们发现eccDNA具有转录活性，认为eccDNA通过全长和/或基因片段的表达促使产生表型变异。
关于eccDNA的Circ-Seq的实验与测序分析流程，以及文章的研究结果，我们会在后续做进一步的详细介绍，等着哦~
参考文献
Henrik Devitt Møller, Marghoob Mohiyuddin, Iñigo 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
转录调控事业部
