http://www.physorg.com/news/2012-03-extra-chromosomal-dna.html
By Lin Edwards, March 9, 2012
(PhysOrg.com) -- 美國 Virginia（維吉尼亞）大學與 North Carolina（北卡羅萊納）大學發現一種先前未定義的小型環狀 DNA 分子，出現在老鼠與人類細胞內的染色體外。這種環狀 DNA 的長度是 200 - 400 個鹼基對，而且沒有重複序列。這種新型染色體外環狀 DNA（extra-chromosomal circular DNA，eccDNA）已被封為 microDNA。不像其他形態的 eccDNA，在 microDNA 中，鹼基對的順序沒有重複，且常被發現與特殊基因有關。這指出它們可能是因染色體 DNA 的小段微缺失（micro-deletions）而產生。
Anindya Dutta 教授等人將取自老鼠腦組織樣本的 DNA 純化，消化（digested）掉線性 DNA（linear DNA，那由數百萬個個鹼基對構成），僅留下環狀 DNA 片段，接著使用超高輸出量定序方式定序。環狀物由一套新的生物資訊程式確認。
他們發現環狀物的大小與 DNA 上核小體（nucleosome，染色體的次單位）的長度約略相同。環狀 DNA 的嬌小尺寸令他們感到驚訝，因為染色體外 DNA 會更大。他們的環狀 DNA 亦與先前已知的環狀物，稱為多分散 DNA（polydispersed DNA）不同，因為後者經常包含重複的鹼基對序列。另一項有趣的發現是，這些環狀物富含 GC（鳥嘌呤--胞嘧啶）鹼基對以及相對較少的 AT（腺嘌呤--胸腺嘧啶）。研究者在其他老鼠組織與人類細胞上重複他們的實驗。
該團隊亦將環狀 DNA 與原本被消化掉的線性 DNA 比較，同時發現他們能使 microDNA 與線性 DNA 上的微缺失相配。該結果指出在組織細胞中發現的 DNA 或許會展現比先前所以為還要更多的變異，而這意味著，若微缺失出現在其他組織的 DNA 中，但血液細胞（那常用於定序）沒有，則血液細胞中的 DNA 定序也許會給出誤導性（misleading）結果。在自閉症或精神分裂症的基因定序例子中，這也許很重要。腦組織中不正常的基因作用可能會引發這些疾病。許多癌症也是由不正常的基因作用所引起；在此例中，腫瘤抑制基因，以及血液細胞 DNA 的定序也許會給出誤導性結果。
研究者指出，microDNA 也許會在 DNA 複製或 DNA 修復過程中形成，但還需要更多研究才能確定牽涉其中的確切過程。該團隊接下來要轉向研究癌症基因組。
這篇論文發表在 Science 期刊中。
※ 相關報導：
＊ Extrachromosomal MicroDNAs and Chromosomal Microdeletions in Normal Tissues
http://dx.doi.org/10.1126/science.1213307
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Jeffrey R. Gagan, Jack D. Griffith, Anindya Dutta.
Science, Published Online March 8 2012
doi: 10.1126/science.1213307
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