Targeted removal of mitochondrial DNA from mouse and human extrachromosomal circular DNA with CRISPR-Cas9.
Targeted removal of mitochondrial DNA from mouse and human extrachromosomal circular DNA with CRISPR-Cas9.
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CRISPR-Cas9靶向去除小鼠和人染色体外环状DNA中的线粒体DNA。
DOI：
10.1016/j.csbj.2022.06.028
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发表时间：
2022
影响因子：
6
通讯作者：
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
染色体来源的染色体外环状 DNA (eccDNA) 在真核细胞中很常见。大 eccDNA (ecDNA) 上癌基因的扩增可以驱动肿瘤发生等生物过程，因此在去除染色体 DNA 后通过测序鉴定 eccDNA 对于了解其对表达表型的影响非常重要。然而，环状线粒体 DNA (mtDNA) 可能会对 eccDNA 的检测提出挑战，因为平均体细胞有数百个 mtDNA 拷贝。在这里，我们发现富含 eccDNA 的样本中 61.2–99.5% 的读数对应于小鼠组织中的 mtDNA。我们开发了一种从总环状 DNA 中选择性去除 mtDNA 的方法，通过 CRISPR/Cas9 引导，用一个单引导 RNA (sgRNA) 或两个 sgRNA 切割 mtDNA，然后用核酸外切酶降解线性化 mtDNA。测序显示，mtDNA 读数从 9 个受调查小鼠组织的 eccDNA 中去除了 85.9% ± 12.6%。 CRISPR/Cas9 切割还有效地从人类 HeLa 细胞系和结直肠癌样本中去除 mtDNA。我们在 CRISPR/Cas9 处理的结直肠癌样本中鉴定出的 eccDNA 数量比未经处理的样本多 14 倍，而且更大。我们预计该方法可用于有效去除任何真核物种的 mtDNA，以获得更高的 eccDNA 产量。
Extrachromosomal circular DNA (eccDNA) of chromosomal origin is common in eukaryotic cells. Amplification of oncogenes on large eccDNA (ecDNA) can drive biological processes such as tumorigenesis, and identification of eccDNA by sequencing after removal of chromosomal DNA is therefore important for understanding their impact on the expressed phenotype. However, the circular mitochondrial DNA (mtDNA) might challenge the detection of eccDNA because the average somatic cell has hundreds of copies of mtDNA. Here we show that 61.2–99.5% of reads from eccDNA-enriched samples correspond to mtDNA in mouse tissues. We have developed a method to selectively remove mtDNA from total circular DNA by CRISPR/Cas9 guided cleavage of mtDNA with one single-guide RNA (sgRNA) or two sgRNAs followed by exonuclease degradation of the linearized mtDNA. Sequencing revealed that mtDNA reads were 85.9% ± 12.6% removed from eccDNA of 9 investigated mouse tissues. CRISPR/Cas9 cleavage also efficiently removed mtDNA from a human HeLa cell line and colorectal cancer samples. We identified up to 14 times more, and also larger eccDNA in CRISPR/Cas9 treated colorectal cancer samples than in untreated samples. We foresee that the method can be applied to effectively remove mtDNA from any eukaryotic species to obtain higher eccDNA yields.
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DOI：
10.1007/978-1-0716-1134-0_7
发表时间：
2021-01-01
期刊：
PLANT TRANSPOSABLE ELEMENTS
影响因子：
--
作者：
Lanciano, Sophie;Zhang, Panpan;Mirouze, Marie
通讯作者：
Mirouze, Marie
影响因子：
14.8
作者：
Mehta, Devang;Cornet, Luc;Vanderschuren, Herve
通讯作者：
Vanderschuren, Herve
ECCSPLORER：从下一代测序数据中检测到检测外圆形圆形DNA（ECCDNA）的管道。
影响因子：
3
作者：
Mann L;Seibt KM;Weber B;Heitkam T
通讯作者：
Heitkam T
影响因子：
30.8
作者：
Cao, Liqin;Shitara, Hiroshi;Yonekawa, Hiromichi
通讯作者：
Yonekawa, Hiromichi
影响因子：
16.6
作者：
Møller HD;Mohiyuddin M;Prada-Luengo I;Sailani MR;Halling JF;Plomgaard P;Maretty L;Hansen AJ;Snyder MP;Pilegaard H;Lam HYK;Regenberg B
通讯作者：
Regenberg B