染色体外环状DNA（eccDNA）是一种发祥于但沉寂于染色体DNA的环状DNA，平素存在于各种真核生物的细胞核和细胞质中。eccDNA包含来自东谈主类基因组的遗传元素欧洲杯体育，边界从小的非编码区到所有这个词基因。与线粒体DNA、细菌质粒和叶绿体DNA中不雅察到的王人备双链结构不同，起首于真核生物细胞核的eccDNA不错呈现单链和双链结构。尽管在1964年行使电子显微镜初度在小麦和猪的生殖细胞中发现了eccDNA，但其生物学功能仍不了了。这种歧义主若是由于它们与线性DNA的同源序列和检测步骤的截止。初步推测标明eccDNA可能通过编码microRNAs或si样RNAs调控基因抒发水平。如今，跟着测序本领和生物信息学的快速发展，包括eccDNA在内的DNA小片断的检测精度得回了权贵普及。这一进展增强了探索eccDNA生物学特色和功能的可行性。

2024年12月20日，中山大学向熙，宋昌泽，He Chunxiao 共同通信在Molecular Cancer 在线发表题为“ Unveiling the mysteries of extrachromosomal circular DNA: from generation to clinical relevance in human cancers and health 的推测论文。该综述回归了eccDNA产生的潜在机制、现存的检测和分析步骤过甚基本特征。综述重心先容了eccDNA在生理和病理要求下调控基因抒发的生物学功能。此外，本文还回归了eccDNA在东谈主类癌症和健康中的临床意旨。

eccDNA平素存在于各种东谈主体组织和体液中，包括肿瘤组织、骨骼肌、白细胞、血浆、尿液、精子和其他正常组织。它们在朽迈、基因组各种性、恶性肿瘤发生和耐药性等方面阐明着报复作用。以往的推测主要聚首在eccDNA在恶性肿瘤中的作用。综述了eccDNA在肿瘤疾病中的最新推测进展，并重心先容了其在东谈主类健康和非肿瘤疾病中的临床意旨。其指标是激励eccDNA在驻防、会诊和调养东谈主类健康和疾病方面的临床应用的转变步骤。正在推测eccDNA在东谈主体液中的临床应用，以诠释其在恶性肿瘤和合座东谈主类健康中的生物学特色。关联词，仍然存在一些挑战。最初，不同组织中eccDNA的丰采存在权贵互异。

在某些疾病中，eccDNA丰采太低而无法检测到，临床组织样本集结清苦，截止了其临床应用。其次，eccDNA数据分析步骤有待进一步优化。尽管基于立时引物RCA的Circle-Seq是现在最常用的eccDNA检测步骤，但现在仍衰退可靠的分析本领来准敬佩量eccDNA丰采。由于从单个eccDNA序列中识别多个相似拷贝，长读测序的应用存在超越大的阻挠。此外，天然HU调养不错撤废eccDNA过甚干系的癌基因，但它并不可减少HSR中的癌基因扩增。这强调了撤废eccDNA动作耐药恶性肿瘤调养战术的后劲，关联词特异性靶向和撤废eccDNA的灵验步骤仍然衰退。

eccDNA在肿瘤侵袭中的作用机制（图源自Molecular Cancer）

此外，还有几个报复的问题有待惩处：最初，转座子是转座子因子曩昔入侵的祖宗印迹，占据了东谈主类基因组的近一半。依然讲明，逆转录转座子行使可接受的结尾一语气DNA开导历程进行环化和第二链合成，这对它们的复制和新插入至关报复，90%的逆转录转座子产生eccDNA。相同，普遍佩戴转座元件的eccDNA，如Alu元件、SINE、LINE、LTR和DNA转座子的生物学作用也亟待惩处。其次，尽管eccDNA在恶性肿瘤中的生物学功能已被平素推测，但小尺寸eccDNA佩戴的基因片断的分子功能仍不了了。佩戴MYCN片断的eccDNA也通过沟通基因组重塑来运行MYCN在神经母细胞瘤中的扩增。关联词，佩戴TAOK2内含子片断的eccDNA扼制TAOK2的抒发。因此，需要进一步的推测来阐明佩戴特定基因片断的eccDNA在促进或扼制靶基因抒发中的信得过作用。此外，其他类型的eccDNA，如佩戴增强子或类似元件的eccDNA，在东谈主类健康和非肿瘤性疾病中的作用需要进一步探索。此外，eccDNA与其他生物历程之间的互相作用，如表不雅遗传变化、DNA修饰、三维基因组重塑和组卵白修饰，需要更防备地了解。

除了这些限度除外，还值得辩论的是生殖细胞中PiRNA和含有转座因子的eccDNA之间的潜在互相作用。PiRNA是一种特别大的小RNA，存在于生殖系细胞中，特等是精子中，况且被以为具有部分千里默回转录转座子的功能。连年来，已有推测讲明，逆转录转座子是通过劫握宿主细胞的alt-EJ DNA开导历程造成eccDNA来杀青其增殖的。因此，佩戴转座因子的eccDNA过甚甲基化在与piRNA互相作用中的作用值得在改日特等温存。总之，改日的推测可能受益于eccDNA基因组特征的全面绘图，这不错促进咱们对它们在东谈主类健康和疾病中的作用的领悟。

推测综述了eccDNA产生的潜在机制，以及现存的检测和分析步骤过甚生物学秀丽。它还侧重于在生理和病理要求下eccDNA在基因抒发中的分子功能。此外，还强调了eccDNA动作转变生物秀丽物和调养靶点在改善东谈主类健康和调养疾病方面具有广泛的临床后劲。（起首：生物岛）