体液样品环状DNA测序

体液样品环状DNA测序

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。

环状DNA 形成模型示意图

技术简介

针对血清、血浆、尿液、脑脊液等微量的体液样品，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DN**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，双端测序，上机测序数据量24G。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。

血清血浆环状DNA测序流程示意图

技术优势

适用于微量体液样品：

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、尿液、脑脊液等体液，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、尿液、脑脊液。

样品量：

血清、血浆：5mL

尿液：5-10mL

脑脊液: 5mL

样品运输及保存：

样品干冰运输。血浆需使用EDTA抗凝管（紫色盖子抗凝管），勿用肝素管取样。

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**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。

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。

案例解析

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。

图1. 对5例妊娠患者的血浆标本进行环状DNA分析