circrna研究进展综述

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1、CircRNA研究进展分享分享人：滕飞部门：癌症业务线-转录组目录CircRNA介绍CircRNA研究进展CircRNA文章典型案例分析CircRNA目前生物信息分析流程比较CircRNA未来研究方向预测1979年洛克菲勒大学的Hsu和Coca-Prados在电子显微镜下观察到的真核细胞细胞质中观测到环状RNA的存在CircRNAcircRNAs（CircularRNAs，环形RNA分子）是一类不具有5'末端帽子和3'末端poly(A)尾巴、并以共价键形成环形结构的非编码RNA分子RNaseRci

2、rcRNA具体特征：(1)circRNA由特殊的可变剪切产生，大量存在于真核细胞的细胞质中，但少部分内含子来源的circRNA则存在于核酸内，具有一定的组织、时序和疾病特异性;(2)广泛存在于人体细胞中，有时甚至超过它们线性异构体的10倍之多;(3)与传统的线型RNA(linearRNA，含5＇和3＇末端)不同，circRNA分子呈封闭环状结构，不易被核酸外切酶RNaseR降解，比线性RNA更稳定;(4)具有高度保守性，部分具有快速的进化性改变;(5)大多数来源于外显子，少部分由内含子直接环化形成

3、;(6)部分circRNA分子含miRNA应答元件(miRNAresponseelement，MRE)，可充当竞争性内源RNA(competingendogenousRNA，ceRNA)，与miRNA结合，在细胞中起到miRNA海绵的作用，进而解除miRNA对其靶基因的抑制作用，上调靶基因的表达水平;(7)可以翻译成蛋白质，但大部分是非编码RNA。CircRNA分类标准：来源exoncircRNA定位：细胞质功能：miRNA海绵作用CiRNAEIciRNAs形成来源功能：circRNA顺式调控亲本

4、基因的表达一方面circRNA可以与RNA结合蛋白相互结合影响亲本基因mRNA的表达。另一方面，环状RNA形成过程中内含子间竞争性互补配对可以与线性RNA之间达成一种平衡，影响mRNA的表达，甚至蛋白翻译。功能：海绵作用miRNA海绵作用（miRNAsponge）：结合并封闭miRNA的调控作用，从而使其靶基因表达增强。海绵作用来源功能：编码蛋白质大多数circRNA存在于胞质中,提示它们可以被装载到核糖体而被翻译成多肽。与许多没有5'帽和3'多聚（A）尾的线性mRNA相似，circRNA也缺乏有

5、效的翻译起始结构，但是一旦启动了一个内部核糖体进入位点（internalribosomeentrysite,IRES）,两者都是可以被翻译的.丁型肝炎病毒（hepatitisDvirus,HDV）的核心包含有单股负链共价闭合circRNA分子，它编码的相关蛋白HDV抗原（hepatitisDvirusantigen,HDAg）在疾病发展中起到了重要的作用.另外，研究者发现，人骨肉瘤细胞U2OS中，circRNA具有翻译功能，尽管其翻译效率非常低.但是，随着越来越多核糖体分析数据的获得，circRN

6、A在其它细胞类型或物种中是否能被翻译是一个值得深入研究的课题形成机制1.“内含子配对驱动环化”（intron-pair-drivencircularization）模型，2.“套索驱动环化”（lariat-drivencircularization）模型Xiao-Ou.ComplementarySequence-MediatedExonCircularization.Cell,September18,2014;DOI:10.1016/j.cell.2014.09.001套索驱动环化哈佛医学院Sal

7、mena等于2011年7月提出了着名的ceRNA调控假说。该假说认为：ceRNA的生物学功能是通过miRNA应答元件（miRNAresponseelement,MRE）完成的，ceRNA具有数量和种类不等的MRE,可以竞争性地结合miRNA,降低miRNA对其靶标的抑制作用，也就是miRNA的海绵作用。2012年第一篇环状RNA文章（Salzman，2012）发表，Salzman通过RNA-Seq方法首次报道了80个环状RNA。至此借助于高通量测序技术，环状RNA(circularRNA)验明正身

8、进入科研视界，送出了来自这一环状宇宙的第一份信函Jeck等在人类成纤维细胞中检测出了高达25000多种的circRNA；而Memczak等通过RNA-seq数据结合人白细胞数据库鉴定出1950种人类circRNA、1903种小鼠circRNA(其中81种与人类circRNA相同)和724种线虫circRNACircularRNAsarealargeclassofanimalRNAswithregulatorypotency.Nature.Yearpublished:(2013)DO