Co To jest Pozachromosomalne okrągłe DNA i co robi?

wiadomo, że DNA w jądrze komórkowym jest upakowane w postaci liniowych chromosomów. Przez wiele lat naukowcy obserwowali mniejsze długości DNA wraz z chromosomami, które są zorganizowane w okrągłe formy. Niektóre z tych cząstek, które zostały określone jako pozachromosomalne koliste DNA (eccdna) lub mikrodna, są zazwyczaj małe (< 1 kb), mało genowe i nie amplifikowane. Całkowita obfitość eccDNA w komórkach może wynosić do kilkuset na komórkę. cząsteczki eccDNA są również obecne w obiegu w postaci wolnej od komórek i oferują możliwość pełnienia funkcji biomarkerów opartych na krwi. W guzach można wykryć inny rodzaj pozachromosomalnego okrągłego DNA, który wydaje się być wyłączny dla komórek nowotworowych. Wcześniej określane jako podwójne minuty, ale teraz określane jako extrachromosomalne DNA (ecDNA), ponieważ zwykle nie są one dubletami, te cząstki ecDNA są często bardzo duże (średnia wielkość 1.3 Mb), silnie amplifikowany z wieloma kopiami na komórkę i zawiera wiele genów i regionów regulacyjnych, z wyraźnym wzbogaceniem dla onkogenów. Co ważne, w komórkach nowotworowych ecdna wydają się być bardziej aktywne transkrypcyjnie niż ich chromosomowe odpowiedniki i podejrzewano, że nadają komórkom nowotworowym przewagę wzrostu i przeżycia. Obecnie związek między ecdna w normalnych komórkach a ecDNA w raku, jeśli taki istnieje, nie jest zrozumiały. Będąc tak enigmatyczną formą materiału genetycznego, zadaliśmy pytania o ecdna i ecdna do panelu ekspertów w tej dziedzinie, którzy badali aspekty ecdna i ecdna, począwszy od ich właściwości biofizycznych, mechanizmów produkcji, ról fizjologicznych, ról w biologii raka i potencjału diagnostycznego.

co robią ecdnas? Co było największą niespodzianką dla ciebie w eccDNA do tej pory?

Anton Hensson: ecDNA jest nośnikiem amplifikacji proto-onkogenowych w raku. Jest to znane od pewnego czasu. Zaskakująca jest częstość występowania ecDNA w raku i zdolność ecDNA do tworzenia bardzo złożonych struktur, w tym części z różnych chromosomów, a także ich zdolność do ponownego wstawiania do genomu.

Paul Mischel: skupię się na moim obszarze badań, ecDNA w raku. Największą niespodzianką dla mnie jest to, jaką kluczową rolę odgrywa ecDNA w ludzkim raku. Nasze dane sugerują, że ecDNA odgrywa kluczową rolę w napędzaniu agresywnego zachowania niektórych z najbardziej złośliwych form nowotworów poprzez co najmniej trzy mechanizmy przeplatania: 1) ponieważ ecdna nie mają centromerów, podlegają dziedziczeniu nie-Mendelianowemu (tj. niechromosomalnemu), co umożliwia guzom osiągnięcie bardzo wysokiej liczby kopii onkogenu przy zachowaniu heterogeniczności genetycznej intratumoralnej; 2) heterogeniczność genetyczna intratumoralna generowana przez ten mechanizm dziedziczenia umożliwia guzom szybką ewolucję w odpowiedzi na zmieniające się warunki, w tym leczenie, co stanowi niezwykłą zdolność niektórych nowotworów do zmiany genomów w tempie, którego nie można wyjaśnić dziedziczeniem chromosomowym; 3) wysoki poziom szablonu DNA osiągnięty przez dziedziczenie i selekcję nie-Mendeliańską, w połączeniu ze zmienioną organizacją chromatyny generowaną przez okrągłą architekturę, którą wykazaliśmy (zidentyfikowaną w pracy wykonanej ściśle z dr Howardem Changiem), powoduje masową transkrypcję onkogenów. Razem wzięte, te cechy zaczynają wyjaśniać, dlaczego niektóre nowotwory wydają się genomicznie eksplodować i zmieniać, dlaczego nie podlegają czystym wybiórczym wymiatom i dlaczego każda komórka w guzie wydaje się być w stanie rekapitulować cały nowotwór, z pełnym spektrum heterogeniczności, w niektórych typach nowotworów. Zapewnia również pewien wgląd w to, dlaczego ukierunkowane terapie przeciwko onkogenom wzmocnionym na ecDNA nie były tak skuteczne, jak przewidywano.

Anindya Dutta: Długie eccdna widoczne w nowotworach przez kariotypowanie, zwane również Podwójnymi minutami lub ecdna, są znane z przenoszenia onkogenów, które są wzmacniane w celu promowania raka. Ostatnie wyniki sugerują, że istnieje duża populacja mniejszych eccdna o długości <1000 bp, które stanowią 90% eccDNA w normalnych komórkach i liniach komórek nowotworowych. Komórki nowotworowe zawierają również dłuższe ecdna, nie zawsze widoczne przez kariotypowanie, których rozmiar waha się od 1 kb do podwójnej minuty. Kręgi, które są wystarczająco długie, aby zawierać pełne geny, mogą nadekspresować geny i je wzmocnić. Jest to bardzo ważne w przypadku nowotworów zawierających długie ecdna. Funkcja małych kręgów jest niejasna, ale wykazaliśmy, że mogą one wyrażać RNA w sposób deregulowany i że RNA są przetwarzane na mikroRNA i małe interferujące RNA w celu represji genów komórkowych.

dla mnie największym zaskoczeniem pozostaje nasze oryginalne odkrycie tego, jak wszechobecne są eccdna, nawet w normalnych tkankach i fakt, że większość z nich jest somatycznie mozaikowa (różni się między różnymi komórkami) nawet w nowotworach. Tylko wtedy, gdy dają one selektywną przewagę komórkom, jak robią to eccdna przenoszące onkogeny w nowotworach, ten sam eccDNA występuje w wielu komórkach nowotworowych.

Birgitte Regenberg: to find that: 1) eccDNA jest powszechnym elementem genetycznym w komórkach eukariotycznych, 2) eccDNA może powstać ze wszystkich części genomów eukariotycznych, 3) selekcja może prowadzić do Ko-amplifikacji wzmacniaczy i onkogenów na złożonym eccDNA w guzach, 4) niektóre loci wydają się tworzyć eccDNA rekurencyjnie i z dużą szybkością w drożdżach (CUP1 i HXT6 HXT7). Ten ostatni wynik jest naprawdę interesujący, ponieważ sugeruje, że eccDNA może odgrywać ważną rolę w ewolucji, zapewniając szybką adaptację do zmian w środowisku (high cupper, CUP1, and low glucose, HXT6 HXT7).

Dennis Lo: Moja grupa zainteresowała się eccDNA, kiedy zaczęliśmy szukać okrągłych cząsteczek DNA w ludzkim osoczu. Nasza podróż rozpoczęła się od badania mitochondrialnego DNA (mtDNA), który istnieje wewnątrz mitochondrium jako okrągły fragment cząsteczki DNA o wielkości około 16 kb. Nasze wyniki wykazały, że zarówno koliste, jak i liniowe cząsteczki mtDNA istnieją w ludzkim osoczu. Jedną z niespodzianek z tej pracy jest nasza demonstracja, że okrągłe cząsteczki mtDNA i liniowe cząsteczki mtDNA mają różne tkanki pochodzenia. Stąd koliste cząsteczki mtDNA pochodzą głównie z układu krwiotwórczego, podczas gdy liniowe cząsteczki mtDNA pochodzą głównie z wątroby.

od tego czasu rozszerzyliśmy naszą pracę o poszukiwanie eccDNA w plazmie. W szczególności wykazaliśmy, że cząsteczki eccDNA płodu są wykrywalne w osoczu kobiet w ciąży. Nasza grupa od wielu lat interesuje się rozkładem wielkości krążącego DNA. Interesujące jest to, że cząsteczki eccDNA w osoczu matki (z widocznymi pikami wielkości przy 202 bp i 338 bp) mają dłuższy rozkład wielkości niż liniowe cząsteczki DNA(rozmiar modalny przy 166 bp). Nasze wcześniejsze prace nad liniowymi cząsteczkami DNA w osoczu wykazały, że liniowe cząsteczki DNA płodu w osoczu matki mają nieco krótszy rozkład wielkości niż liniowe cząsteczki DNA pochodzenia matczynego. Kolejną niespodzianką naszej pracy jest to, że zaobserwowaliśmy podobną krótkość krążących cząsteczek eccDNA płodu w porównaniu z cząsteczkami pochodzenia matczynego.

jaka jest Twoja preferowana hipoteza dotycząca mechanizmu produkcji eccdna w komórkach? Jakie są dowody na poparcie tej hipotezy?

Anindya Dutta: myślę, że eccdna są produkowane jako produkt uboczny naprawy DNA. Głównym dowodem na to jest to, że są one zwiększane przez czynniki, które zwiększają uszkodzenia DNA, i donosiliśmy, że niektóre geny naprawy DNA, takie jak MSH3 (zaangażowane w naprawę niedopasowania), są wymagane do produkcji eccdna.

Birgitte Regenberg: Preferuję model, w którym każda forma uszkodzenia DNA może potencjalnie prowadzić do krążenia DNA poprzez znane mechanizmy naprawy DNA. Wiąże się to z ich powstawaniem poprzez rekombinację homologiczną, mikrohomologię i niehomologiczne łączenie końca razem z innymi drogami naprawy DNA. Większość naszych dowodów opiera się na homologii wokół punktu przerwania chromosomu, który doprowadził do eccDNA, i myślę, że badania mutantów są nadal wymagane, aby ustalić związek przyczynowy. Replikacja może również wytworzyć koliste DNA, jak wyjaśniono w zależnym od pochodzenia modelu amplifikacji odwróconych powtórzeń (z Maitreya Dunham), ale nadal musimy zbadać, jak ważny jest ten mechanizm. Oprócz procesów losowych, kilka kręgów tworzy się poprzez skierowaną rekombinację (kręgi wycięcia receptora komórki T) i retro-transpozycję, gdy długie końcowe powtórzenia eccDNA powstają w wyniku cyrkularyzacji pozachromosomalnego liniowego DNA podczas transpozycyjnego cyklu życia retrotranspozonów.

Anton Henssen: Opierając się na opublikowanej literaturze i naszych własnych obserwacjach, uważam, że może istnieć wiele różnych mechanizmów przyczyniających się do generowania eccDNA. EccDNA mogą być tworzone przez katastrofalne procesy rearanżacji genomu, takie jak chromothripsis, ale istnieją również inne procesy niestabilności genomu, które mogą przyczynić się do ich powstawania.

Paul Mischel: ponownie skupię swoje odpowiedzi na ecDNA w raku. Istnieje historyczny pogląd na powstawanie ecDNA, lub w tym czasie nazywane formacją podwójną minutową, w której dzieje się coś, co powoduje usunięcie odcinka DNA z jego rodzimej lokalizacji chromosomowej, a następnie replikację i amplifikację jako ecDNA. Do tej wiedzy przyczynili się m.in. Robert Schimke, Geoff Wahl, Nicholas Vogt i Bernard Malfoy. Dokładne mechanizmy molekularne, ich związek z możliwymi nieprawidłowościami w uszkodzeniach DNA i systemie odpowiedzi, pozostają niekompletnie poznane. Jest to obszar aktywnych badań, w tym w naszym laboratorium. Ponadto David Pellman i inni zasugerowali, że chromothripsis, który występuje, gdy opóźniony chromosom zostaje „zatrzymany”, umieszczony w mikrojądrze i skutecznie pocięty, może potencjalnie tworzyć ecDNA. Ostatnie eksperymentalne prace Petera Ly i Dona Clevelanda, w których opracowali chromothriptic y chromosome, sugerują, że chromothripsis może prowadzić do tworzenia ecDNA jako mechanizmu amplifikacji genów. W związku z tym jest całkiem możliwe, że wiele mechanizmów może prowadzić do tworzenia ecDNA, które jest następnie podejmowane przez selekcję. Ważne będzie rozwinięcie głębszego mechanistycznego zrozumienia procesów, które przyczyniają się do powstawania ecDNA.

Dennis Lo: w naszych badaniach dotyczących rozkładu wielkości cząsteczek eccDNA w osoczu matki, zaobserwowaliśmy szereg znamiennych dowodów na sygnatury nukleosomalne. Na przykład, zaobserwowaliśmy okresowość 10 bp w rozkładzie wielkości w pobliżu widocznych szczytów wielkości 202 bp i 338 bp. Przypuszczamy, że wielkość 202 bp jest w przybliżeniu równa wielkości jądra nukleosomu plus dwa łączniki, podczas gdy wielkość 338 bp jest w przybliżeniu równa wielkości dwóch rdzeni nukleosomu plus dwa łączniki. Inną godną uwagi obserwacją jest to, że wśród najczęściej obserwowanych cząsteczek eccDNA w osoczu matki, zaobserwowaliśmy cztery zestawy motywów trinukleotydowych w miejscu połączenia cząsteczki eccDNA. W takim miejscu pierwszy i trzeci motyw są bezpośrednimi powtórzeniami, podczas gdy drugi i czwarty są kolejnym zestawem bezpośrednich powtórzeń. Mamy nadzieję, że obserwacje te przyczynią się do lepszego zrozumienia mechanizmu produkcji eccDNA. W pełni rozumiemy, że nie mamy wszystkich informacji, aby zbudować kompletny model, ale wierzymy, że dziedzina jako całość zmierza w tym kierunku.

co wiadomo o ecdnas i raku? W jaki sposób eccdna przyczyniają się do złośliwych właściwości komórek nowotworowych?

Paul Mischel: nauczyliśmy się następujących: 1) ecdna wydają się być wyłączne dla raka, lub przynajmniej nie widzimy go jeszcze w normalnych komórkach, 2) ecdna napędzają wysoką liczbę kopii onkogenowych i utrzymują wewnątrzustną heterogeniczność genetyczną poprzez ich mechanizm dziedziczenia nie-Mendeliańskiego, niechromosomalnego; 3) ecdna, z powodu tego mechanizmu dziedziczenia, może szybko zmieniać swoje genomy, w tym unikać terapii; 4) wysoki poziom szablonów dna ecDNA, w połączeniu ze zmienioną architekturą chromatyny, napędza masywną transkrypcję onkogenów i może przebudowywać Genom.Epigenome w sposób, który przyczynia się do tumorigenesis.

Anton Henssen: ecDNA jest nie tylko nośnikiem amplifikacji onkogenu, ale może również przyczynić się do przebudowy genomu poprzez jego reintegrację z genomem liniowym. Udowodniliśmy, że reintegracja kolistego DNA prowadzi do zakłócenia funkcjonalnie ważnych regionów genomowych i że zaburzenie to może przyczynić się do powstania wielu złośliwych cech komórek nowotworowych.

Birgitte Regenberg: wiemy, że amplifikacja wielu onkogenów na eccDNA koreluje z rakiem, a pacjenci z rakiem z pewnymi amplifikacjami eccDNA mają złe rokowanie. Nadekspresja onkogenów, takich jak MYC i EGFR na eccDNA, prawdopodobnie przeprogramuje komórki i wywoła stan nowotworowy.

Anindya Dutta: kręgi w nowotworach są dłuższe niż w normalnych komórkach i zasugerowano, że mają inną nazwę: ecdna. Obecnie wiemy, że są one obecne w prawie wszystkich nowotworach, ale nie są wystarczająco duże, aby mogły być wykrywalne jako podwójne minuty przez cytogenetykę. Długie ecdna przenoszą kompletne geny, a gdy są one onkogenami lub genami sterującymi rakiem, ecdna umożliwiają ich nadekspresję i amplifikację. Na przykład, ecdna przenoszą następujące onkogeny: onkogen MDM2 (pierwotnie odkryty w podwójnej minucie) inaktywuje supresor nowotworu p53, podczas gdy onkogen EGFR sprawia, że komórki glejaka i glejaka reagują na EGF. Ponieważ ecdna nie są jednakowo segregowane między komórkami potomnymi, losowy rozkład okręgów między komórkami potomnymi ułatwia niektórym córkom uzyskanie większej liczby kopii okręgów i tym samym uzyskanie przewagi wzrostu poprzez ekspresję większej ilości zakodowanego onkogenu. Tak więc, nie-Mendelowskie dziedziczenie okręgów DNA ułatwia komórce nowotworowej wzmacnianie okręgów, które dają rakowi przewagę wzrostu.

czy uważasz, że eccdna mogą służyć jako biomarkery do oceny choroby, w jaki sposób i w jaki sposób?

Dennis Lo: myślę, że cząsteczki eccDNA w osoczu byłyby interesującym kierunkiem dla badań biomarkerów. Jednym z wyzwań jest to, że ich ogólne stężenie wydaje się być znacznie niższe niż liniowych cząsteczek DNA w osoczu. Duży rozkład wielkości cząsteczek eccDNA w osoczu ma jedną zaletę, że dłuższe cząsteczki mogłyby potencjalnie przenosić więcej informacji genetycznych i epigenetycznych z tkanki pochodzenia.

Anindya Dutta: wykazaliśmy już, że eccdna są 1) uwalniane do krwi z guzów i od płodu oraz 2) mogą być wykrywane i oznaczane ilościowo w Puli wolnego od komórek krążącego DNA. Ponieważ są dłuższe (średnio: 250 zasad) niż liniowe, wolne od komórek, krążące DNA (średnie: 150 zasad) i bardziej stabilne, krążące, wolne od komórek eccdna mogą być przydatne do wykrywania mutacji w onkogenach (w nowotworach) lub do wykrywania mutacji w genach o znaczeniu rozwojowym (do nieinwazyjnych badań prenatalnych). Dłuższy rozmiar kręgów obserwowany w nowotworach w stosunku do normalnej tkanki może być również przydatny jako narzędzie przesiewowe w płynnej biopsji nowotworów.

Birgitte Regenberg: tak, myślę, że eccDNA może potencjalnie służyć jako biomarker dla wielu chorób, które są związane z mutacjami i zmianą genomu. EccDNA z genu receptora limfocytów T jest już stosowany do wykrywania ciężkiej choroby połączonego niedoboru odporności, a ostatnie dane wykazały, że eccDNA od płodu można wykryć w osoczu matki. Wydaje się prawdopodobne, że inne eccDNA w osoczu mogą służyć jako markery do monitorowania nowotworów, chociaż stężenie eccDNA w osoczu może być ograniczone.

Anton Henssen: w onkologii dziecięcej ecDNA w postaci podwójnych chromosomów zawierających MYCN jest już uznanym biomarkerem do oceny ryzyka klinicznego u pacjentów cierpiących na neuroblastomę. Wierzę, że podobnie, inne ecdna mogą służyć jako biomarkery dla różnych właściwości chorobowych w wielu jednostkach nowotworowych.

Paul Mischel: tak, istnieją znaczne dane sugerujące, że ecDNA może być biomarkerem bardziej agresywnych typów nowotworów i może dostarczyć nowych informacji na temat zdolności niektórych nowotworów do tak szybkiej ewolucji, w tym w odpowiedzi na terapie. Istnieją również przekonujące powody, aby sądzić, że pacjenci, u których nowotwory są napędzane przez ecDNA, mogą wymagać leczenia w inny sposób.

jakie jest twoje ulubione podejście do analizy eccDNA i jakie są zalety?

Birgitte Regenberg: Większość eccDNA istnieje w małej liczbie kopii i nie jest przechwytywana przez sekwencjonowanie całego genomu. Aby zmierzyć zarówno wysoką, jak i niską kopię eccDNA, moje laboratorium opracowało metody izolowania, sekwencji i montażu eccDNA (Circle-Seq i Circle-Map, we współpracy z L. Maretty, D. Botstein i M. Mohiyuddin). Metody te pozwalają nam profilować eccDNA przez genomy w dowolnej komórce i stanie. W ten sposób możemy uzyskać wgląd w korelację eccDNA z wiekiem i chorobą (współpraca z J. S. Johansenem i Y. Lou) i na poziomie podstawowym zrozumieć, jak tworzą się, ewoluują i giną w populacji komórek.

Anindya Dutta: moje laboratorium używało głównie amplifikacji kółek odpornych na egzonukleazy za pomocą losowych heksamerów, a następnie sekwencjonowania sparowanego końca (wyszukiwarka okręgów) w celu identyfikacji połączeń charakterystycznych dla okręgów. Ponieważ większość eksperymentów genomicznych nie obejmuje amplifikacji kół tocznych, nie możemy ponownie analizować danych genomicznych generowanych przez inne grupy w celu identyfikacji kół. Jednak ostatnio pokazywaliśmy że test dla Transposase-Accessible Chromatin using sekwencjonowanie (tańsze) lub cały genom sekwencjonowanie (dużo droższe)może wykrywać koła DNA. Mamy nadzieję, że te szeroko stosowane techniki pozwolą na identyfikację kręgów w już istniejących zbiorach danych. Ponadto, niedawny artykuł Dennisa Lo i współpracowników, pokazuje, że kręgi mogą być wykrywane przez trawienie za pomocą popularnych enzymów restrykcyjnych cięcia i sekwencjonowanie fragmentów dla połączeń.

Dennis Lo: Najpierw leczylibyśmy DNA z osocza egzonukleazą, która usuwałaby większość liniowych cząsteczek DNA z próbki. Następnie, chcielibyśmy wyciąć kręgi, używając enzymów restrykcyjnych lub transpozazy, aby utworzyć liniowe cząsteczki DNA do dalszej analizy (np. sekwencjonowanie DNA). Uważamy, że metoda oparta na transpozazie ma tę zaletę, że w przeciwieństwie do podejścia opartego na enzymie restrykcyjnym, które wymaga istnienia miejsca rozpoznawania enzymu restrykcyjnego w cząsteczce eccDNA, metoda transpozazy może potencjalnie działać na dowolnej cząsteczce eccDNA.

Paweł Mischel: Mój kolega Vineet Bafna opracował potężny zestaw narzędzi, w tym Amplicon Architect i Amplicon Reconstructor do analizy struktury ecDNA. W rzeczywistości trwają prace z dr Bafna i dr Verhaak prowadzone w celu lepszej analizy ecDNA w publicznie dostępnych całych bazach sekwencjonowania genomu. Ponadto, współpracując z kolegami dr Howard Chang i Bing Ren, używamy aspektów” epigenetycznego ” zestawu narzędzi do scharakteryzowania ecDNA w raku.

Anton Henssen: Lubimy specjalnie izolować i sekwencjonować ecDNA za pomocą sekwencjonowania z długim odczytem, co daje możliwość dokładnego odwzorowania struktury ecDNA.

jakie pytania badawcze związane z eccDNA są najbardziej chętne do zbadania?

Paul Mischel: jesteśmy bardzo zainteresowani zrozumieniem wielu krytycznych kwestii związanych z ecDNA, nie wymienionych w kolejności ważności. Po pierwsze, jak powstaje ecDNA i jakie są kluczowe molekularne „podmioty” zaangażowane w jego powstawanie? Po drugie, jakie są mechanizmy molekularne zaangażowane w utrzymanie i funkcjonowanie ecDNA? Czy stosowane są różne komponenty? Czy te same komponenty są używane inaczej? Po trzecie, jakie są implikacje kliniczne dla pacjentów? Czy ecDNA może być użyte do powiedzenia nam czegoś ważnego o przebiegu klinicznym? Po czwarte, czy możemy znaleźć punkty interwencji, które można wykorzystać do opracowania nowych metod leczenia, które pomogą pacjentom, u których nowotwory są napędzane przez ecDNA?

Anton Henssen: jako lekarz naukowiec, jestem najbardziej chętny do zbadania możliwości wykorzystania naszego zrozumienia na temat ecDNA do znalezienia nowych metod diagnostycznych i terapeutycznych dla pacjentów cierpiących na nowotwory wywołane przez ecDNA.

Dennis Lo: Chciałbym zbadać zdolność eccDNA w osoczu matki do wykrywania lub monitorowania zaburzeń związanych z ciążą (np. stan przedrzucawkowy). Interesuje mnie również opracowanie nowszych i potencjalnie bardziej kompleksowych podejść do analizy eccDNA. Jestem świadomy, że obecnie dostępne metody mogą mieć pewne odchylenia w wybranych podzbiorach krążących cząsteczek eccDNA.

Anindya Dutta: chcę znaleźć funkcje eccdna obecnych w normalnych komórkach. Ponieważ są tak wszechobecne i somatycznie mozaikowe, będzie bardzo ekscytujące, jeśli przyczynią się do niejednorodności między komórkami w normalnych tkankach lub przyczynią się do jakiejś formy patologii. Chcę również określić, jakie ścieżki są zaangażowane w tworzenie kręgów w normalnych komórkach i komórkach nowotworowych, w nadziei, że zakłócanie tych szlaków w nowotworach pozwoli nam pomóc w usunięciu nowotworów potencjalnych loci amplifikacji genów, a tym samym pomóc w terapii. Na koniec chcę zobaczyć zastosowanie sekwencjonowania eccDNA w płynnych biopsjach nowotworów i w nieinwazyjnych badaniach prenatalnych chorób genetycznych u płodu.

Birgitte Regenberg: oprócz zrozumienia, w jaki sposób eccDNA może przyczynić się do zmienności genetycznej i ewolucji genomów eukariotycznych, jestem chętny do zrozumienia, w jaki sposób eccDNA jest formowana i utrzymywana w genomie. Cztery czynniki mogą określać obrót kolistego DNA w linii komórkowej: tempo, w jakim powstaje z jego chromosomalnego locus, jego zdolność do replikacji, jego sposób segregacji, a także przewagę wzrostu lub wadę, jaką zapewnia komórce goszczącej. Ponadto komórki eukariotyczne mogą potencjalnie mieć mechanizmy degradacji lub wydzielania eccDNA. Jest to szczególnie ważne dla komórek mejotycznych w organizmach wielokomórkowych, ponieważ eccDNA w linii zarodkowej może mieć duże negatywne skutki w następnym pokoleniu. Najnowsze dane z drożdży sugerują, że komórki mejotyczne rzeczywiście wyewoluowały mechanizmy sekwestrowania podzbioru eccDNA (z laboratorium Üna w Berkley) i wydaje się prawdopodobne, że to samo będzie prawdą dla komórek germinalnych w organizmach wielokomórkowych, takich jak ludzie.

wkład autora

wszyscy autorzy potwierdzili, że przyczynili się do intelektualnej treści tego artykułu i spełnili następujące 4 wymagania: (a) znaczący wkład w koncepcję i projekt, pozyskiwanie danych lub analizę i interpretację danych; (b) opracowanie lub rewizja artykułu pod kątem treści intelektualnej; (c) ostateczne zatwierdzenie opublikowanego artykułu; oraz (D) zgoda na odpowiedzialność za wszystkie aspekty artykułu, zapewniając tym samym, że kwestie związane z dokładnością lub integralnością jakiejkolwiek części artykułu są odpowiednio badane i rozwiązywane.

ujawnienia lub potencjalne konflikty interesów autorów

po przesłaniu artykułu wszyscy autorzy wypełnili formularz ujawnienia autora. Ujawnianie informacji i / lub potencjalne konflikty interesów:

zatrudnienie lub przywództwo

R. W. K. Chiu, Clinical Chemistry, AACC; Y. M. D. Lo, Clinical Chemistry, AACC, dra Limited, Take2 Holdings.

rola konsultanta lub doradcy

R. W. K. Chiu, Grail; Y. M. D. Lo, Grail, Decheng Capital; P. Mischel, Boundless Bio, Inc.

Stock Ownership

R. W. K. Chiu, Grail, dra Limited, Take2 Holdings; Y. M. D. Lo, Grail, dra Limited, Take2 Holdings; P. Mischel, Boundless Bio, Inc.

Honoraria

Brak ogłoszeń.

finansowanie badań

R. W. K. Chiu, Grail; A. Dutta, National Institutes of Health; Y. M. D. Lo, Grail, Hong Kong Research Grants Council Theme-Based Research Scheme T12-403/15N i T12-401/16W.

ekspertyzy

brak deklaracji.

patenty

RW Chiu, PCT/CN2020 / 081066; A. Dutta, USA PPA 62832443; Y. M. D. Lo, wiele patentów i wniosków patentowych w zastosowaniach diagnostycznych DNA wolnego od komórek; P. Mischel, SD-2019-149-1, SD-2019-149-2, SD-2019-149-3.

inne wynagrodzenie

A. Dutta, Gordon Research Conference, Cold Spring Harbor Lab, BIH Academy, Shenzhen Medical School.

skróty niestandardowe

• eccDNA

  extrachromosomalne okrągłe DNA

• ecDNA

  extrachromosomalne DNA

• mtDNA