血清血浆环状DNA测序

环状DNA简介
游离于染色体基因组之外的DNA (extrachromosomal DNA，ecDNA)被发现常常以环状的形式存在，这种形式的DNA被称为环状DNA (extrachromosomal circular DNA，eccDNA）。目前也习惯将巨大的环状DNA(>1Mb)称为ecDNA, 而将相对较小的环状DNA称为eccDNA。
传统观点认为真核基因组通常形成稳定的线性染色体。但最新的研究表明：无论是在正常体细胞还是癌细胞中，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：在肿瘤中，主要的癌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，环状DNA的癌基因能够大量表达，同时缺乏丝粒，导致不遵照孟德尔定律进行遗传，这种特性使得环状DNA是驱动肿瘤异质性的重要机制。由此可见，由于其结构和表达的特异性，环状DNA可以影响细胞生命活动，促进肿瘤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，环状DNA不仅仅可以作为一种新型特异的肿瘤标志物，还在肿瘤发生发展机理研究中发挥着重大的潜在价值。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革命性影响。

 

环状DNA形成的机理

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）。环状DNA形成是一个复杂的过程，更多环化方式有待探索。
技术简介
针对血清血浆微量样品，云序生物参考卢煜明教授团队开发的方法，酶切去除线性DNA后，利用Tn5转座酶，打开环状DNA环状结构并同时在DNA片段两端加上接头，进行建库及测序。Tn5转座酶法效率高，损耗低，实现血液循环系统中微量的环状DNA的检测。并且本产品能保留环状DNA的原始表达量，使得不同环状DNA间的表达量的比较更为准确。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。

 

云序优势

适用于血清血浆等微量样品：
此法减少DNA损失，并保留原始表达量，不同环状DNA间表达量比较更准确
专业的生物信息学分析：
专业的生物信息学团队，开发了高效识别分析环状DNA的算法，满足客户的各类深入数据分析需求。
一站式服务：
客户只需提供血清血浆，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整套服务流程。

样本要求
样品类型：
血清血浆。
样品量：
血清血浆：5mL
样品运输及保存：
EDTA抗凝，样品干冰运输。勿用肝素管取样（绿色盖子抗凝管）。

 

数据分析（下列有 * 表示个性化分析）

1.环状DNA注释表格
测序后首先可以得到一个详尽的环状DNA注释表格，列出每个样品中检测到的每个环状DNA所在的染色体、坐标，长度，表达丰度，相关基因注释, GO注释，Pathway注释等。
2.长度分布
对整体或单独样本中的环状DNA的长度进行统计和展示。
3.组间共有和特有环状DNA*
对不同分组中共有和特有的环状DNA个数的统计和展示。
4.环状DNA差异表
不同的样品分组间可以进行环状DNA丰度的差异比较，通过差异倍数、p值、关联基因筛选关键的环状DNA。
5.差异环状DNA聚类图、散点图、火山图
展示不同样品分组间环状DNA的丰度差异。
6.差异环状DNA所属基因的功能分析
对环状DNA或差异环状DNA所属基因进行GO功能和KEGG通路富集分析。

 

7.染色体分布*

对整体或单独样本中的环状DNA在各染色体上的数量、密度进行统计和展示。

  

 

 

 

8.环状DNA在基因组的分布*
环状DNA在不同基因区域、重复序列元件区域分布。

9.联合转录组关联分析*
如果联合全转录组测序，可以将环状DNA与mRNA进行联合分析寻找相关性。 案例1：母体血浆中染色体外环状DNA的鉴定与特性分析
原文：Identification and characterization of extrachromosomal circular DNA in maternal plasm 
期刊：Proc Natl Acad Sci 影响因子：11.201
作者观察到在孕妇的血浆中存在染色体外环状DNA (环状DNA)，并通过限制性内切酶和Tn5转座酶处理后的改良的测序方法，在孕妇的血浆中鉴定出了环状DNA分子。他们发现血浆的环状DNA分子比线性的长，在这些环状DNA分子中，胎儿来源的环状DNA短于母体来源的环状DNA。此外，环状DNA的闭合圆形结构可能允许抗外切酶，因此这些分子比它们的线性对应物具有更高的稳定性。这些特性为环状DNA的研究和生物标志物的开发提供了机会。

上海云序生物科技有限公司于2015年成立，坐落于上海漕河泾新兴技术开发区，专注于表观修饰以及转录组领域，依托于高通量测序、定量PCR、质谱技术和生物信息学等核心技术，集科研服务、医学检测、产品研发于一体的创新技术企业。
云序生物聚焦科研前沿领域，是国内率先开展RNA修饰，转录组及eccDNA研究的创新性企业，提供各类RNA修饰，各类RNA分子（mRNA及非编码RNA），各类测序技术（IP类，单碱基类）及eccDNA系统性解决方案。云序作为国内表观修饰&转录组领域的领军者，拥有一支具有国际水准的生物信息分析团队，不仅可以提供标准化的生物信息分析，还提供个性化的深度数据挖掘，与众多学术机构建立了合作关系，合作单位包括超过300家科研院所和高校、200余家医院等，目前已成功完成人、动植物、原核生物等在内的数百个物种；组织、细胞、血清、血浆、胎盘、视网膜，房水等不同种类型，累计上万个样本的实验及数据分析服务，参与的研究成果在各大国际顶级期刊发表数百篇，影响因子累积10000+。