Abstract
Despite being known for decades, the interest in extrachromosomal circular DNAs (eccDNAs) with their distinctive ring-like structures has never been higher. With every day, we learn more about their role in biological processes, including aging and cancer, genome instability, and even, in plants, the development of herbicide resistances. But why is now the time to study eccDNAs? To follow up on this, we highlight recent approaches for enrichment, sequencing, and identification of eccDNAs.
Article PDF
Similar content being viewed by others
Avoid common mistakes on your manuscript.
Literatur
Hotta Y, Bassel A (1965) Molecular size and circularity of DNA in cells of mammals and higher plants. Proc Nat Acad Sci 53: 356–362
Cohen S, Agmon N, Sobol O, Segal D (2010) Extrachromosomal circles of satellite repeats and 5S ribosomal DNA in human cells. Mobile DNA 1: 11
Noer JB, Hørsdal OK, Xiang X et al. (2022) Extrachromosomal circular DNA in cancer: history, current knowledge, and methods. Trends Genetics 38: 766–781
Koo DH, Molin WT, Saski CA et al. (2018) Extrachromosomal circular DNA-based amplification and transmission of herbicide resistance in crop weed Amaranthus palmeri. Proc Nat Acad Sci 115: 3332–3337
Peng H, Mirouze M, Bucher E (2022) Extrachromosomal circular DNA: a neglected nucleic acid molecule in plants. Curr Opin Plant Biol 69: 102263
Paulsen T, Malapati P, Shibata Y et al. (2021) MicroDNA levels are dependent on MMEJ, repressed by c-NHEJ pathway, and stimulated by DNA damage. Nucleic Acids Res 49: 11787–11799
Lanciano S, Zhang P, Llauro C, Mirouze M (2021) Identification of extrachromosomal circular forms of active transposable elements using mobilome-seq. Methods Mol Biol 2250: 87–93
Prada-Luengo I, Krogh A, Maretty L, Regenberg B (2019) Sensitive detection of circular DNAs at single-nucleotide resolution using guided realignment of partially aligned reads. BMC Bioinformatics 20: 663
Zhang P, Peng H, Llauro C et al. (2021) ecc_finder: a robust and accurate tool for detecting extrachromosomal circular DNA from sequencing data. Front Plant Sci 12: 743742
Mann L, Seibt KM, Weber B, Heitkam T (2022) ECCsplorer: a pipeline to detect extrachromosomal circular DNA (eccDNA) from next-generation sequencing data. BMC Bioinformatics 23: 40
Funding
Funding note: Open Access funding enabled and organized by Projekt DEAL.
Author information
Authors and Affiliations
Corresponding author
Additional information
Danksagung
Die Analyse von eccDNAs diverser Pflanzen ist Teil von Drittmittel-finanzierten Projekten; u. a. vom BMBF geförderten Projekt EpicBeet (FKZ 031B1221) sowie einem DFG-geförderten Sequenzierungsprojekt (433081887).
Ludwig Mann
Jahrgang 1989. 2012–2018 Studium der Biologie an der TU Dresden. Seit 2018 Promotionsstudium in der Professur für Zell- und Molekularbiologie der Pflanzen an der TU Dresden.
Tony Heitkam
Jahrgang 1981. 2001–2006 Studium der Biochemie, Universität Leipzig. 2011 Promotion, TU Dresden. 2011 Gaterslebener Forschungspreis. 2011–2012 Gastwissenschaftlerin am Institut de Biologie de l’Ecole Normale Supérieure Paris, Frankreich. 2013–2019 Postdoc an der TU Dresden. Seit 2019 Leitung der Forschung an der Professur für Zell- und Molekularbiologie der Pflanzen an der TU Dresden. Seit 2021 Nachwuchsgruppenleiterin „Pflanzliche Genomik“ an der TU Dresden.
Rights and permissions
Open Access: Dieser Artikel wird unter der Creative Commons Namensnennung 4.0 International Lizenz veröffentlicht, welche die Nutzung, Vervielfältigung, Bearbeitung, Verbreitung und Wiedergabe in jeglichem Medium und Format erlaubt, sofern Sie den/die ursprünglichen Autor(en) und die Quelle ordnungsgemäß nennen, einen Link zur Creative Commons Lizenz beifügen und angeben, ob Änderungen vorgenommen wurden. Die in diesem Artikel enthaltenen Bilder und sonstiges Drittmaterial unterliegen ebenfalls der genannten Creative Commons Lizenz, sofern sich aus der Abbildungslegende nichts anderes ergibt. Sofern das betreffende Material nicht unter der genannten Creative Commons Lizenz steht und die betreffende Handlung nicht nach gesetzlichen Vorschriften erlaubt ist, ist für die oben aufgeführten Weiterverwendungen des Materials die Einwilligung des jeweiligen Rechteinhabers einzuholen. Weitere Details zur Lizenz entnehmen Sie bitte der Lizenzinformation auf http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/deed.de.
About this article
Cite this article
Mann, L., Heitkam, T. Die Rückkehr der Ringe: Sequenzierung extrachromosomaler zirkulärer DNAs. Biospektrum 29, 475–478 (2023). https://doi.org/10.1007/s12268-023-1981-0
Published:
Issue Date:
DOI: https://doi.org/10.1007/s12268-023-1981-0