在癌症基因组中，结构变异通常导致基因组三维结构变化，随之也改变三维基因组介导的转录调控。ecDNA是癌症基因组中一类复杂的结构变异，其通常携带癌基因。目前已知ecDNA特殊的环状结构能改变ecDNA内部的增强子启动子互作模式，但是对其与常色体之间的互作模式并不清楚。

该研究利用三维基因组技术ChIA-PET和ChIA-Drop对胶质母细胞瘤和前列腺癌中的ecDNA-常染色体互作图谱进行了研究，发现ecDNA与常染色体DNA存在普遍互作，且互作发生频率显著高于常染色体之间的互作发生频率。

相对于其起源的常染色体区域，ecDNA通常携带较强的增强子信号，这些增强子进一步富集形成转录调控能力更强大的超级增强子。EcDNA上发生互作的位点主要集中在这些超级增强子区域，结合转录组分析，研究者发现这些超级增强子能促进与其互作的启动子调控的基因的表达。

研究者利用FISH实验验证了ecDNA与其靶标区域互作的特异性，并且通过体外环状DNA的转化实验证实ecDNA确实能上调常染色体基因的表达。通过分析ecDNA相关的单分子染色质复合体，研究者发现ecDNA通过其超级增强子与转录活跃的基因形成复杂的转录调控网络。

该研究揭示ecDNA能作为可移动的增强子参与常染色体基因的转录调控，进而促进肿瘤的发生与发展。

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https://doi.org/10.1016/j.ccell.2021.03.006