最近，美国弗吉尼亚大学的研究人员发现，存在于染色体外面的奇特环状DNA，根据产生它们的细胞类型，而有所差异。这一研究结果增加了一种诱人的可能性，即，这些环状DNA可以作为不同类型癌症的生物标志物。相关研究结果发表在最近的《Cell Reports》。

MicroDNAs，是一类已被命名的新DNA，最早是由在弗吉尼亚大学医学院的一个研究小组发现。继这一发现之后，生物化学和分子遗传系主任Anindya Dutta博士带领的研究小组确定，microDNAs是谱系特异性的：不同的细胞类型，如前列腺癌细胞或卵巢癌细胞，会产生独特于这种细胞类型的microDNAs。因此，这使得microDNAs成为一种潜在的生物标志物，能够揭示产生它们的生物过程和错误。

错误的产物

MicroDNAs太小，因此不能编码为任何基因，但是，由于DNA复制过程中的错误，它们已被发现存在于人体所有类型的细胞中。在RNA转录过程中，microDNAs是从基因组中的活性部位，以及基因组中最容易受到“粘性”影响、因此会导致损失的那部分所产生的。

某些DNA片段，称为GC碱基对，紧紧地连在一起。而RNA在这些更紧凑、更具粘性的DNA片段上转录，能够粘附并形成环状结构，然后被一个修复途径去除，形成microDNAs。

为癌症检测带来希望

如果校正DNA损伤、错配修复途径的通路发生缺陷，就会高度增加人类对结肠癌和其他癌症的易感性。癌细胞——发生了基因突变和错误，有高水平的microDNAs，因此，它们的大量存在，可被用作为癌症的生物标志物。

Dutta说：“我们最希望的是，在未来的某个时候，我们会发现，血液循环中有microDNAs，通过查看microDNAs来自基因组的哪个部分，我们可以说“啊哈，这些microDNAs来自卵巢癌细胞，它们的数量比正常高很多，所以患者可能处于卵巢癌非常早期的阶段，然后可以通过非常有效的手术治疗患者。”（来源：生物通  王英）

Production of Extrachromosomal MicroDNAs Is Linked to Mismatch Repair Pathways and Transcriptional Activity

Abstract  MicroDNAs are <400-base extrachromosomal circles found in mammalian cells. Tens of thousands of microDNAs have been found in all tissue types, including sperm. MicroDNAs arise preferentially from areas with high gene density, GC content, and exon density from promoters with activating chromatin modifications and in sperm from the 5′-UTR of full-length LINE-1 elements, but are depleted from lamin-associated heterochromatin. Analysis of microDNAs from a set of human cancer cell lines revealed lineage-specific patterns of microDNA origins. A survey of microDNAs from chicken cells defective in various DNA repair proteins reveals that homologous recombination and non-homologous end joining repair pathways are not required for microDNA production. Deletion of the MSH3 DNA mismatch repair protein results in a significant decrease in microDNA abundance, specifically from non-CpG genomic regions. Thus, microDNAs arise as part of normal cellular physiology—either from DNA breaks associated with RNA metabolism or from replication slippage followed by mismatch repair.

原文链接：http://ac.els-cdn.com/S221112471500546X/1-s2.0-S221112471500546X-main.pdf?_tid=f5ffca00-3735-11e5-941c-00000aab0f6c&acdnat=1438314240_f94b49d2776fc8d4589ff2b34719abd4