环状RNA(circRNA)研究现状与2016年各月份研究总结

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1、.word格式,环状RNA研究现状环状RNA（circRNA）是一类特殊的非编码RNA分子，也是RNA领域最新的研究热点。与传统的线性RNA（linearRNA，含5’和3’末端）不同，circRNA分子呈封闭环状结构，不受RNA外切酶影响，表达更稳定，不易降解。在功能上，近年的研究表明，circRNA分子富含microRNA（miRNA）结合位点，在细胞中起到miRNA海绵（miRNAsponge）的作用，进而解除miRNA对其靶基因的抑制作用，升高靶基因的表达水平，进而在转录水平上对靶基因进行调控；这一作用机制被称为竞争性内源RNA（ceRNA）机制。通

2、过与疾病关联的miRNA相互作用，circRNA在疾病中发挥着重要的调控作用。一、环状RNA相关研究环状RNA（circularRNA,circRNA）是一类新近发现的内源性非编码RNA（non-codingRNA,ncRNA），是最近RNA领域的最新的研究热点。Sanger等在20世纪70年代发现某些高等植物中存在可致病的单链环状类病毒，这是人类首次发现cirRNA。随后人们陆续在酵母线粒体、丁型肝炎病毒中发现cirRNA，也发现在小鼠的睾丸内含有性别决定基因（sex-determiningregionY,Sry）转录而来的cirRNA，还证实了cirRN

3、A也存在于人体细胞。随着高通量测序及生物信息学的快速发展，越来越多的cirRNA在生物体中被发现，它们广泛的，多样化的，保守的，稳定的存在于真核生物中，丰富了RNA家族的内容。不同物种中鉴定的cirRNA数目是不一样的，总结目前已经发表的研究中cirRNA的鉴定情况如下：刘骏武研究植物水稻的cirRNA，利用总RNA-seq数据，分别利用find_circ、STAR、CIRI三种软件同时进行预测，只选取具有canonical位点的环状RNA，分别找出20、155、69个，取三个软件结果的并集，总共有213个环状RNA。植物拟南芥选取经过Poly（A)富集的R

4、NA-seq数据，利用find_circ、STAR、CIRI三种流程预测环状RNA，分别预测出canonical类型的为17、2、14个，取三种软件的并集共24个环状RNA。陈肖等研究报道家蚕体内可能存在300多个cirRNA基因片段。有研究报道，在线虫体内，利用find_circ流程共鉴定出1531个cirRNA。Memczak报道HEK293细胞中存在1950种cirRNA，小鼠脑组织中存在1903种cirRNA。Jeck等在人类成纤维细胞中发现了大于25000种RNA含有非共线索尾插接外显子，揭示了cirRNA产生的一种方式即外显子跳读，以及Alu重复

5、序列在cirRNA形成中的作用。二、环状RNA的形成机制根据环状RNA剪接来源的不同，将其分为外显子环化形成的环状RNA（exoniccirRNAs）和内含子环化形成的环状RNA（cirRNAs）。1、外显子环状RNA的形成机制外显子环状RNA通过反向剪接的方式形成，目前形成机制存在两种假设：第1种机制认为在外显子环状RNA形成过程中，前体RNA转录时发生了部分折叠，外显子就会随着RNA的折叠出现跳跃现象，这样在被跨越的部位形成外显子包含内含子的环状RNA中间体套索结构，接着套索内部进行剪接，去除内含子序列后形成环状RNA。第2种机制认为环状RNA的形成是由

6、于在形成环状RNA的前体序列两侧内含子上存在反向互补序列，正是由于两侧内含子的互补配对介导了环状RNA的形成。由于外显子环状RNA在细胞中广泛存在，且其形成机制尚处于推测阶段，因此需要科研工作者对其形成过程中的相关调控及加工方式作进一步的研究。,专业.专注..word格式,外显子环状RNA可能的形成机制示意图在外显子环状RNA的两种形成机制中，一些证据表明，自身的反向剪接序列可能比外显子跳跃发生的更频繁。有些线性mRNA缺失的外显子，被包含在某个环状RNA中，说明外显子跳跃可能也是一个合理的机制。Steven等在研究中通过RNA-Seq和qPCR发现，外显子

7、跳跃可能诱导环状RNA的产生。对于两侧内含子互补配对形成环状RNA的机制，Jeck等研究发现在成环的序列中包含有串联重复的ALU序列，这种现象与两侧内含子互补配对促进成环的机制是一致的。2、内含子环状RNA的形成在某些组织中，内含子可以独立环化形成环状内含子RNA（circularintronicRNA,ciRNA），称为内含子环化。内含子环化主要存在于细胞核中，它们的形成依赖于含有邻近5’剪接位点处的7个核苷酸GU富集元件以及3’剪接位点处的的11个核苷酸C富集元件，具有少量的miRNA靶点。3、外显子-内含子环状RNA的形成有研究学者发现了环化外显子中间

8、保留有内含子，称其为外显子-内含子环状RNA（exo