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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（linear RNA，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。
一些circRNA富含microRNA（miRNA）反应元件（microRNAresponse element, MRE），可扮演竞争性内源RNA（competingendogenous RNA）角色，可与miRNA结合，在细胞内发挥miRNA海绵的作用，抑制miRNA发挥功能从而调节基因表达水平。环状RNA还具有时空特异性与进化上的保守性，这些特点显示circRNA在转录水平与转录后水平可能发挥着重要作用。
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应用领域
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1. 肿瘤等疾病致病机理的研究；
2. 生长发育过程中的基因表达调控变化；
3. 其他关心基因转录表达调控的研究方向。
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技术路线
分析内容
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1. 测序评估: 测序质量评估、碱基组成与质量分析、过滤信息统计
2. 环状RNA鉴定统计 ：统计Reads类型 、环状RNA类型 、环状RNA分布
3．来源基因富集分析
4. 表达量计算与差异分析：表达量计算 、样品比较 、比较组差异表达分析
5. 数据库注释与靶向预测：已存在环状RNA与新预测环状RNA、环状RNA与小RNA靶向关系鉴定与预测
6. circRNAs-miRNAs-mRNAs关联分析
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样品要求/项目周期
请咨询当地销售或拨打电话：020-84889324（医学）、020-84889314（农学）了解详情。 |
参考文献
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1.Yang Y, Gao X, Zhang M, et al. Novel role of FBXW7 circular RNA in repressing glioma tumorigenesis[J]. JNCI: Journal of the National Cancer Institute, 2018, 110(3).
2.Memczak S, Jens M, Elefsinioti A, et al. Circular RNAs are a large class of animal RNAs with regulatory potency[J]. Nature, 2013, 495(7441): 333-338.
3.Ivanov A, Memczak S, Wyler E, et al. Analysis of intron sequences reveals hallmarks of circular RNA biogenesis in animals[J]. Cell reports, 2015, 10(2): 170-177.
4.Zheng Q, Bao C, Guo W, et al. Circular RNA profiling reveals an abundant circHIPK3 that regulates cell growth by sponging multiple miRNAs[J]. Nature communications, 2016, 7: 11215.
5.Legnini I, Di Timoteo G, Rossi F, et al. Circ-ZNF609 is a circular RNA that can be translated and functions in myogenesis[J]. Molecular cell, 2017, 66(1): 22-37. e9.
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Q1：没有参考基因组的物种是否能做CircRNA测序分析呢？ A：在CircRNA预测时，测序clean reads需要与参考基因组比对，从比对结果中提取Unmapped Reads，然后截取每一条Unmapped Reads的两端（默认20bp），得到Anchors Reads，得到准确的成环剪接位点（breakpoint）；如果没有参考基因组或者只有无参转录组得到的Unigene，可能会由于拼接错误等造成CircRNA预测不准确，所以为了得到准确的分析结果，需要选择有参考基因组物种进行分析。
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环状RNA，circ-FBXW7通过新的功能调控肿瘤发生
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发表期刊：《JNCI J Natl Cancer Inst》 合作单位：中山大学附属第一医院 影响因子IF：12.589 |
研究背景
| 研究表明circRNA在发育，基因调控和癌症发生发展过程中发挥着重要作用，但circRNA直接编码蛋白发挥生物学功能的报道还很少，相关研究还有很大的空白。 |
研究思路
研究结果
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1 circRNA高通量测序和差异表达研究 对脑胶质瘤临床组织标本进行circRNA深度测序及生物信息学分析挖掘，总共发现了31145个circRNAs，其中6442个已经收录在circbase数据库中。大多数circRNAs（18399个）来源于外显子区域，其它来源于内含子，5’-UTR, 3’-UTR区域或者antisense sequences。绝大多数circRNAs的长度小于1500bp，其中小于500bp的数量最多。癌和癌旁中circRNAs的染色体 分布没有明显差异，但是癌组织中circRNA整体表达丰度低于正常组（图1）。 |
图1. CircRNAs测序信息统计 |
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图2. CircRNA差异表达和候选基因的筛选 |
2 筛选和确定目标circ-FBXW7分子 高通量测序并且结合以下因素帮助客户锁定目的基因：首先，来源基因的功能可能直接影响形成的circRNA生物学特性；其次候选circRNA在疾病组和对照组间显著表达，很大几率发挥着生物学功能。最后， 通过生物信息学分析发现候选circ-FBXW7含有完整的ORF和IRES翻译元件，其编码能力研究也是circRNA研究的重要防线。 |
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3 Circ-FBXW7的编码能力预测和功能性验证 分析Circ-FBXW7的翻译元件，首先，发现其存在一个编码185 aa的开放阅读框（ORF），并且具有物种间保守性暗示ORF的编码潜力；其次，包含核糖体进入位点（IRES）序列，预示着具备基本的翻译元件。 接着用双荧光报告实验证明Circ-FBXW7中的IRES的相关活性，具有引导5’帽子非依赖性翻译的能力；Flag标签表达载体证明Circ-FBXW7能够在人类细胞中翻译出相关蛋白；最后用LC-MS质谱技术证明翻译的蛋白约为21KD，并命名为FBXW7-185aa。 |
图3. Circ-FBXW7的编码能力预测和功能性验证 |
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4 circRNA翻译的FBXW7-185aa蛋白在肿瘤中的生物学活性和分子机制 根据已有研究报道，FBXW7基因作为一个E3泛素连接酶，通过泛素化途径调控一大批癌基因的稳定性，包括著名的原癌基因c-Myc。FBXW7产生的蛋白FBXW7a能够降低了c-Myc的稳定性。 首先证明circRNA翻译的小蛋白FBXW7-185aa也能明显降低c-Myc蛋白的表达，并证明FBXW7-185aa影响c-Myc的半衰期。通过IP和pulldown实验证实FBXW7-185aa蛋白可以竞争性结合USP28，从而促进全长FBXW7产生的蛋白对c-Myc蛋白的泛素化降解，从而参与调控肿瘤生物学过程。因此，作者发现了FBXW7产生的蛋白和FBXW7-185aa协同作用调控c-Myc的有趣的调控模式。 |
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参考文献 [1] Yibing Yang, Xinya Gao, Maolei Zhang, Sheng Yan, Chengjun Sun, Feizhe Xiao, Nunu Huang, Xuesong Yang, Kun Zhao, Huangkai Zhou, Suyun Huang, Bo Xie, Nu Zhang (2017) Novel Role of FBX W7 Circular RNA in Repressing Glioma Tumorigenesis. JNCI J Natl Cancer Inst. doi: 10.1093/jnci/djx166 |
