环状RNA研究的发展过程 返回

什么是环状RNA?怎么产生?

大多数环状RNA来自编码基因,有下面两种常见的形式:


环状RNA的发现
环状RNA在30年前就已经在电子显微镜中被发现,之后一直都有陆续报道。但环状RNA因为它的表达丰度很低,很多人觉得它并有什么用。
直到2012年,一篇比较全面的
环状RNA报道出来了,居然来自《plos one》。


作者是斯坦福大学的Julia Salzman。

她最初应该只是想利用RNA-seq研究癌症相关的染色体重排或基因融合,无意中发现了环状RNA,不但在癌细胞样本中存在,而且在人正常细胞系、小鼠脑组织中也大量存在,而且表达丰度还不低。

估计他们在2011年的《plos Biology》研究卵巢癌基因融合的一篇文章“ESRRA-C11orf20 is a Recurrent Gene Fusion in Serous Ovarian Carcinoma”中,已经发现了环状RNA的存在了,只是并没有发表。

然后他们整理整理,只是将基础数据于2012年发表在了plos one上。
从这以后,环状RNA受到了关注,相关文章也多了起来

当然, Julia Salzman他们也没有停下来。他们将数据范围扩大了一下,分析了ENCODE的数据,还分析了小鼠和果蝇的数据。发现circle RNA果然普遍存在,环状RNA在细胞中的总量约占线性RNA的1%。部分环状RNA的丰度还不低,超过了对应等位基因位点的线性RNA。这个结果在2013年发表在了《plos genetic》(IF:7.528)上。

然后我们再来看看环状RNA的稳定性:由于环状RNA可以抵抗核酸外切酶的降解作用,所以:
细胞内比较稳定,half time > 48h
但在血清中非常不稳定,half time 大概只有15s;


环状RNA生物学功能
最常见的可能机制:竞争性内源RNA——ceRNA

2013年,《nature》同时有两个团队报道,环状RNA可以结合吸附miR-7(micro RNA),从而降低miR-7的活性,间接上调miR-7相关靶基因的表达。由于环状RNA的稳定性(环状不易降解),在机体内潜在对microRNA的吸附能力要强于线性的mRNA和lncRNA。

在其中一篇报道中表明,环状RNA——CDR1as对miR-7的吸附能力要10倍于其他任何线性转录本。


环状RNA存在的普遍性
物种:动植物,细菌,真菌,病毒中都存在。
高通量测序研究物种有人,小鼠,大鼠,线虫以及一些植物。
各类细胞系和组织:白细胞,成纤维细胞等有存在环状RNA。

也正是因为环状RNA的普遍性及结构功能,很多老师开始关注环状RNA研究。尤其是现在二代测序技术越来越成熟的情况下。


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