環(huán)狀RNA(circRNA)研究現(xiàn)狀及2016年各月份研究總結(jié)_第1頁(yè)
環(huán)狀RNA(circRNA)研究現(xiàn)狀及2016年各月份研究總結(jié)_第2頁(yè)
環(huán)狀RNA(circRNA)研究現(xiàn)狀及2016年各月份研究總結(jié)_第3頁(yè)
環(huán)狀RNA(circRNA)研究現(xiàn)狀及2016年各月份研究總結(jié)_第4頁(yè)
環(huán)狀RNA(circRNA)研究現(xiàn)狀及2016年各月份研究總結(jié)_第5頁(yè)
已閱讀5頁(yè),還剩44頁(yè)未讀, 繼續(xù)免費(fèi)閱讀

下載本文檔

版權(quán)說(shuō)明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請(qǐng)進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)

文檔簡(jiǎn)介

環(huán)狀RNA研究現(xiàn)狀環(huán)狀RNA(circRNA)是一類特殊的非編碼RNA分子,也是RNA領(lǐng)域最新的研究熱點(diǎn)。與傳統(tǒng)的線性RNA(linearRNA,含5’和3’末端)不同,circRNA分子呈封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu),不受RNA外切酶影響,表達(dá)更穩(wěn)定,不易降解。在功能上,近年的研究表明,circRNA分子富含microRNA(miRNA)結(jié)合位點(diǎn),在細(xì)胞中起到miRNA海綿(miRNAsponge)的作用,進(jìn)而解除miRNA對(duì)其靶基因的抑制作用,升高靶基因的表達(dá)水平,進(jìn)而在轉(zhuǎn)錄水平上對(duì)靶基因進(jìn)行調(diào)控;這一作用機(jī)制被稱為競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA(ceRNA)機(jī)制。通過(guò)與疾病關(guān)聯(lián)的miRNA相互作用,circRNA在疾病中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用。一、環(huán)狀RNA相關(guān)研究環(huán)狀RNA(circularRNA,circRNA)是一類新近發(fā)現(xiàn)的內(nèi)源性非編碼RNA(non-codingRNA,ncRNA),是最近RNA領(lǐng)域的最新的研究熱點(diǎn)。Sanger等在20世紀(jì)70年代發(fā)現(xiàn)某些高等植物中存在可致病的單鏈環(huán)狀類病毒,這是人類首次發(fā)現(xiàn)cirRNA。隨后人們陸續(xù)在酵母線粒體、丁型肝炎病毒中發(fā)現(xiàn)cirRNA,也發(fā)現(xiàn)在小鼠的睪丸內(nèi)含有性別決定基因(sex-determiningregionY,Sry)轉(zhuǎn)錄而來(lái)的cirRNA,還證實(shí)了cirRNA也存在于人體細(xì)胞。隨著高通量測(cè)序及生物信息學(xué)的快速發(fā)展,越來(lái)越多的cirRNA在生物體中被發(fā)現(xiàn),它們廣泛的,多樣化的,保守的,穩(wěn)定的存在于真核生物中,豐富了RNA家族的內(nèi)容。不同物種中鑒定的cirRNA數(shù)目是不一樣的,總結(jié)目前已經(jīng)發(fā)表的研究中cirRNA的鑒定情況如下:劉駿武研究植物水稻的cirRNA,利用總RNA-seq數(shù)據(jù),分別利用find_circ、STAR、CIRI三種軟件同時(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè),只選取具有canonical位點(diǎn)的環(huán)狀RNA,分別找出20、155、69個(gè),取三個(gè)軟件結(jié)果的并集,總共有213個(gè)環(huán)狀RNA。植物擬南芥選取經(jīng)過(guò)Poly(A)富集的RNA-seq數(shù)據(jù),利用find_circ、STAR、CIRI三種流程預(yù)測(cè)環(huán)狀RNA,分別預(yù)測(cè)出canonical類型的為17、2、14個(gè),取三種軟件的并集共24個(gè)環(huán)狀RNA。陳肖等研究報(bào)道家蠶體內(nèi)可能存在300多個(gè)cirRNA基因片段。有研究報(bào)道,在線蟲體內(nèi),利用find_circ流程共鑒定出1531個(gè)cirRNA。Memczak報(bào)道HEK293細(xì)胞中存在1950種cirRNA,小鼠腦組織中存在1903種cirRNA。Jeck等在人類成纖維細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了大于25000種RNA含有非共線索尾插接外顯子,揭示了cirRNA產(chǎn)生的一種方式即外顯子跳讀,以及Alu重復(fù)序列在cirRNA形成中的作用。二、環(huán)狀RNA的形成機(jī)制根據(jù)環(huán)狀RNA剪接來(lái)源的不同,將其分為外顯子環(huán)化形成的環(huán)狀RNA(exoniccirRNAs)和內(nèi)含子環(huán)化形成的環(huán)狀RNA(cirRNAs)。1、外顯子環(huán)狀RNA的形成機(jī)制外顯子環(huán)狀RNA通過(guò)反向剪接的方式形成,目前形成機(jī)制存在兩種假設(shè):第1種機(jī)制認(rèn)為在外顯子環(huán)狀RNA形成過(guò)程中,前體RNA轉(zhuǎn)錄時(shí)發(fā)生了部分折疊,外顯子就會(huì)隨著RNA的折疊出現(xiàn)跳躍現(xiàn)象,這樣在被跨越的部位形成外顯子包含內(nèi)含子的環(huán)狀RNA中間體套索結(jié)構(gòu),接著套索內(nèi)部進(jìn)行剪接,去除內(nèi)含子序列后形成環(huán)狀RNA。第2種機(jī)制認(rèn)為環(huán)狀RNA的形成是由于在形成環(huán)狀RNA的前體序列兩側(cè)內(nèi)含子上存在反向互補(bǔ)序列,正是由于兩側(cè)內(nèi)含子的互補(bǔ)配對(duì)介導(dǎo)了環(huán)狀RNA的形成。由于外顯子環(huán)狀RNA在細(xì)胞中廣泛存在,且其形成機(jī)制尚處于推測(cè)階段,因此需要科研工作者對(duì)其形成過(guò)程中的相關(guān)調(diào)控及加工方式作進(jìn)一步的研究。外顯子環(huán)狀RNA可能的形成機(jī)制示意圖在外顯子環(huán)狀RNA的兩種形成機(jī)制中,一些證據(jù)表明,自身的反向剪接序列可能比外顯子跳躍發(fā)生的更頻繁。有些線性mRNA缺失的外顯子,被包含在某個(gè)環(huán)狀RNA中,說(shuō)明外顯子跳躍可能也是一個(gè)合理的機(jī)制。Steven等在研究中通過(guò)RNA-Seq和qPCR發(fā)現(xiàn),外顯子跳躍可能誘導(dǎo)環(huán)狀RNA的產(chǎn)生。對(duì)于兩側(cè)內(nèi)含子互補(bǔ)配對(duì)形成環(huán)狀RNA的機(jī)制,Jeck等研究發(fā)現(xiàn)在成環(huán)的序列中包含有串聯(lián)重復(fù)的ALU序列,這種現(xiàn)象與兩側(cè)內(nèi)含子互補(bǔ)配對(duì)促進(jìn)成環(huán)的機(jī)制是一致的。2、內(nèi)含子環(huán)狀RNA的形成在某些組織中,內(nèi)含子可以獨(dú)立環(huán)化形成環(huán)狀內(nèi)含子RNA(circularintronicRNA,ciRNA),稱為內(nèi)含子環(huán)化。內(nèi)含子環(huán)化主要存在于細(xì)胞核中,它們的形成依賴于含有鄰近5’剪接位點(diǎn)處的7個(gè)核苷酸GU富集元件以及3’剪接位點(diǎn)處的的11個(gè)核苷酸C富集元件,具有少量的miRNA靶點(diǎn)。3、外顯子-內(nèi)含子環(huán)狀RNA的形成有研究學(xué)者發(fā)現(xiàn)了環(huán)化外顯子中間保留有內(nèi)含子,稱其為外顯子-內(nèi)含子環(huán)狀RNA(exon-in-troncircRNAor

EIciRNA),EIciRNA的發(fā)生機(jī)制尚不明確。三、環(huán)狀RNA的特征根據(jù)已有文獻(xiàn)報(bào)道,circRNA具有以下顯著特點(diǎn):與線性RNA不同,circRNA形成沒(méi)有3’末端和5’末端的共價(jià)環(huán)狀結(jié)構(gòu),因此不易于被核酸外切酶降解,比線性RNA更穩(wěn)定。種類繁多,而且有些circRNA高于其相應(yīng)的線性RNA10倍之多。circRNA主要由外顯子構(gòu)成,少部分由內(nèi)含子環(huán)化形成。一些circRNA富含microRNA(miRNA)反應(yīng)元件(microRNAresponseelement,MRE),可扮演競(jìng)爭(zhēng)性內(nèi)源RNA(competingendogenousRNA)角色,可與miRNA結(jié)合,在細(xì)胞內(nèi)發(fā)揮miRNA海綿的作用,抑制miRNA發(fā)揮功能從而調(diào)節(jié)基因表達(dá)水平。環(huán)狀RNA具有時(shí)空特異性。例如,ciRS-7在腦組織中表達(dá)較高,而在非神經(jīng)組織中表達(dá)量則較低。DOCK1基因表達(dá)的環(huán)狀RNA在乳腺癌細(xì)胞系MCF-7中呈高表達(dá),而在肺癌細(xì)胞系A(chǔ)549中則幾乎不表達(dá)。在不同發(fā)育時(shí)期的線蟲胚胎細(xì)胞中,環(huán)狀RNA種類及相對(duì)表達(dá)量均存在顯著差異。時(shí)空特異性是環(huán)狀RNA具有特定功能的證據(jù),也是將其運(yùn)用于開(kāi)發(fā)臨床疾病診斷標(biāo)記物的基礎(chǔ)。大多數(shù)circRNA為內(nèi)源性ncRNA,僅有部分外源性circRNA是可以翻譯表達(dá)的,例如丁型肝炎病毒(hepatitisDvirus,HDV)與含有內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)序列(internalribosomeentrysite,IRES)的工程circRNA。環(huán)狀RNA不同物質(zhì)間進(jìn)化上具有保守性。這些特點(diǎn)顯示circRNA在轉(zhuǎn)錄水平與轉(zhuǎn)錄后水平可能發(fā)揮著重要作用,可作為疾病診斷的理想標(biāo)志物。圖Tophat-fusion注釋環(huán)狀RNA流程示意圖(Zhangetal.,2014)圖CIRI鑒定環(huán)狀RNA流程示意圖(Gaoetal.,2015)六、總結(jié)目前環(huán)狀RNA的研究尚處于起步階段,很多機(jī)制和功能不清楚。然而,環(huán)狀RNA有著巨大的應(yīng)用潛力,根據(jù)cirRNA的穩(wěn)定性,cirRNA的廣泛性,保守性及組織特異性,這些性質(zhì)都預(yù)示著它在未來(lái)可能成為一種新型的生物標(biāo)志物?!经h(huán)狀RNA2016年發(fā)展篇】1.circRNA/環(huán)狀RNA研究,4月新進(jìn)展下面,我們一起看看circRNA在4月份又有哪些新的進(jìn)展?1.環(huán)狀RNA——比線性RNA更好的腫瘤治療靶點(diǎn)和預(yù)后標(biāo)志?上皮性卵巢癌原發(fā)灶和轉(zhuǎn)移灶環(huán)狀RNA的表達(dá)模式變化AlteredexpressionpatternofcircularRNAsinprimaryandmetastaticsitesofepithelialovariancarcinoma.AhmedI,KaredathT,AndrewsSS,etal.

Oncotarget,2016.(IF:6.359)為研究環(huán)狀RNA在卵巢癌中的功能,本文作者對(duì)3個(gè)stageIIIC的卵巢癌患者的原發(fā)灶、腹膜和轉(zhuǎn)移灶淋巴結(jié)進(jìn)行了paired-endRNAsequencing。作者開(kāi)發(fā)了一套自用的計(jì)算流程,可以從paired-endRNA-Seq文庫(kù)數(shù)據(jù)中識(shí)別環(huán)狀RNA并確定環(huán)狀RNA的表達(dá)水平。經(jīng)過(guò)計(jì)算流程的分析,本文在上皮性卵巢癌(EpithelialOvarianCarcinoma,EOC)中發(fā)現(xiàn)數(shù)千個(gè)環(huán)狀RNA。潛在有效的miRNA種子序列的匹配在這些環(huán)狀RNA序列上富集。在不同腫瘤部位表達(dá)有差異的環(huán)狀RNA的數(shù)量也比mRNA更多。另外,通過(guò)研究發(fā)現(xiàn):1、在許多與腫瘤相關(guān)的通路或信號(hào)通路中環(huán)狀RNA和線性RNA的表達(dá)顯示出相反的趨勢(shì),例如:在轉(zhuǎn)移灶中NFkB,PI3k/AKT和TGF-β通路的mRNA表達(dá)被激活,而環(huán)狀RNA表達(dá)被抑制。2、在不同患者的樣本中,環(huán)狀RNA的表達(dá)模式比mRNA更為穩(wěn)定。因此,文章認(rèn)為,在高度異質(zhì)化的腫瘤轉(zhuǎn)錄組中,環(huán)狀RNA可能更適合作為biomarker。環(huán)狀RNA表達(dá)的一致性也使它可以作為一個(gè)潛在的腫瘤治療靶點(diǎn)和預(yù)后標(biāo)志。2.miRNA“海綿”——circRNA調(diào)控結(jié)直腸癌circRNA_001569與miR-145結(jié)合并在結(jié)直腸癌增殖和侵襲過(guò)程中起作用EmergingrolesofcircRNA_001569targetingmiR-145intheproliferationandinvasionofcolorectalcancer.XieH,RenX,XinS,etal.

Oncotarget,2016.(IF:6.359)本篇文章主要表明hsa_circ_001569對(duì)結(jié)直腸癌(colorectalcancer,CRC)的細(xì)胞增殖和侵襲起到正調(diào)控的作用。此外,hsa_circ_001569還可以作為“海綿”吸附miR-145,從而使miR-145的靶基因E2F5、BAG4和FMNL2表達(dá)量上升。又是一例環(huán)狀RNA可以和microRNAs(miRNAs)結(jié)合,起到miRNA“海綿”的作用,抑制相應(yīng)的miRNA的功能的研究。在CRC組織中,circ_001569與miR-145負(fù)相關(guān),而miR-145與E2F5、BAG4和FMNL2的表達(dá)負(fù)相關(guān)。最終研究發(fā)現(xiàn):cir_001569在CRC細(xì)胞增殖和侵襲過(guò)程中起調(diào)控作用。對(duì)circ_001569系統(tǒng)地了解可以幫助發(fā)現(xiàn)CRC疾病發(fā)生過(guò)程中的biomarker。3.miRNA“海綿”——circRNA調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)對(duì)環(huán)狀RNA的分析顯示一種大量存在的環(huán)狀RNA(circHIPK3)通過(guò)吸附多種miRNAs調(diào)控細(xì)胞生長(zhǎng)CircularRNAprofilingrevealsanabundantcircHIPK3thatregulatescellgrowthbyspongingmultiplemiRNAs.ZhengQ,BaoC,GuoW,etal.NatureCommunications,2016,7.(IF:11.47)為探索更多的環(huán)狀RNA功能和調(diào)控作用,本研究對(duì)6個(gè)正常組織和7個(gè)腫瘤組織進(jìn)行去除rRNA后的測(cè)序,檢測(cè)到了至少27000個(gè)可能的環(huán)狀RNA。這些環(huán)狀RNA中有很多在正常組織和腫瘤組織中表達(dá)有差異。進(jìn)一步地,作者研究了一種大量存在的環(huán)狀RNA——circHIPK3,它是由HIPK3基因的Exon2產(chǎn)生的。作者發(fā)現(xiàn),沉默circHIPK3而非HIPK3mRNA會(huì)顯著地抑制細(xì)胞生長(zhǎng)。通過(guò)熒光素酶報(bào)告基因篩選實(shí)驗(yàn),證明了circHIPK3可以作為吸附9種miRNAs的“海綿”,有18個(gè)可能的miRNA結(jié)合位點(diǎn)。其中,circHIPK3直接與miR-124結(jié)合,抑制miR-124活性。研究結(jié)果表明:源自mRNA前體的環(huán)狀RNA在人體細(xì)胞中可能會(huì)起到調(diào)控作用。附圖:circHIPK3在人體細(xì)胞中作為吸附miRNAs的“海綿”4.環(huán)狀RNA形成機(jī)制新進(jìn)展初期環(huán)狀RNA的生物發(fā)生過(guò)程TheBiogenesisofNascentCircularRNAs.ZhangY,XueW,LiX,etal.CellReports,2016,15(3):611-624.(IF:8.358)哺乳動(dòng)物中已經(jīng)在數(shù)千個(gè)基因位點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了處于穩(wěn)定狀態(tài)的環(huán)狀RNA。作者通過(guò)4-硫代尿苷代謝標(biāo)記來(lái)研究環(huán)狀RNA的形成過(guò)程。讓人驚訝的是,在體內(nèi)從pre-mRNA生成環(huán)狀RNA的效率非常之低。進(jìn)一步地研究表明,反向剪接的發(fā)生與快速地RNAPolymeraseII延伸相關(guān),因而在體內(nèi)受到順勢(shì)作用元件的緊密調(diào)控。另外,長(zhǎng)期的4sU細(xì)胞內(nèi)標(biāo)記實(shí)驗(yàn)表明環(huán)狀RNA大多數(shù)在轉(zhuǎn)錄后生成,而且環(huán)狀RNA很穩(wěn)定。在穩(wěn)定狀態(tài)下大量存在的環(huán)狀RNA傾向于累積起來(lái)。在細(xì)胞中尤其如此,例如在分裂速度很慢的神經(jīng)元當(dāng)中。本研究通過(guò)探索初期環(huán)狀RNA的形成與轉(zhuǎn)錄之間的聯(lián)系,揭示了環(huán)狀RNA生物發(fā)生過(guò)程中的某些特征。附圖:環(huán)狀RNA的“成長(zhǎng)”5.染色體易位與Fusion-circRNA腫瘤相關(guān)染色體易位產(chǎn)生的Fusion-circRNAs的致癌作用OncogenicRoleofFusion-circRNAsDerivedfromCancer-AssociatedChromosomalTranslocations.GuarnerioJ,BezziM,JeongJC,etal.Cell,2016,165(2):289-302.

(IF:

32.242)

由染色體易位產(chǎn)生的致癌的融合蛋白被證明是導(dǎo)致腫瘤的原因之一。然而人們還不清楚這種基因組上的改變是否也會(huì)影響非編碼RNA,目前也沒(méi)有關(guān)于染色體易位對(duì)環(huán)狀RNA影響的相關(guān)研究報(bào)道.本篇文章的研究表明公認(rèn)的腫瘤相關(guān)的染色體易位會(huì)產(chǎn)生fusioncircRNAs(f-circRNA),f-circRNA由受到染色體易位影響的特定基因的外顯子轉(zhuǎn)錄生成。F-circRNAs可以促進(jìn)細(xì)胞轉(zhuǎn)化,提升細(xì)胞活力和耐藥性,并在體內(nèi)模型中顯示出促進(jìn)腫瘤生長(zhǎng)的性質(zhì)。作者的工作拓展了對(duì)腫瘤發(fā)生和發(fā)展過(guò)程中分子機(jī)制的認(rèn)識(shí),有診斷和治療方面的應(yīng)用潛力。附圖:F-circRNAs的產(chǎn)生與作用

6.環(huán)狀RNA在基底細(xì)胞癌中的表達(dá)CircularRNAexpressioninbasalcellcarcinoma.SandM,BecharaFG,SandD,etal.Epigenomics,2016(0).(IF:4.649)識(shí)別基底細(xì)胞癌(basalcellcarcinoma,BCC)中差異表達(dá)的環(huán)狀RNA,以及它們的MREs(miRNAresponseelements),

作者利用基因芯片的方法對(duì)BCC和對(duì)照樣品中的circRNAs表達(dá)水平進(jìn)行檢測(cè),并用qRT-PCR的方法進(jìn)行驗(yàn)證。在生物信息學(xué)分析預(yù)測(cè)到了的許多MREs中分析了可能和BCCmiRNome中miRNA發(fā)生相互作用的MREs。

結(jié)果作者找到了23個(gè)上調(diào)和48個(gè)下調(diào)的環(huán)狀RNA,以及環(huán)狀RNA上354個(gè)可以螯合BCCmiRNome中miRNA序列的MREs。最終本文章描述了一類有可能參與到BCC分子發(fā)病機(jī)制中的環(huán)狀RNA。7.環(huán)狀RNA的預(yù)測(cè)還需要更好的算法出現(xiàn)ComparisonofcircularRNApredictiontools.HansenTB,Ven?MT,DamgaardCK,etal.

Nucleicacidsresearch,2015:gkv1458.(IF:9.112)環(huán)狀RNA可以通過(guò)測(cè)序reads跨過(guò)反向剪接位點(diǎn)來(lái)注釋,這些reads會(huì)作為non-linearreads映射到基因組上。近幾年一些計(jì)算流程被專門開(kāi)發(fā)出來(lái)識(shí)別這些non-linearreads,并根據(jù)測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)一步預(yù)測(cè)環(huán)狀RNA的表達(dá)情況。本研究中,作者使用公開(kāi)的RNAseq數(shù)據(jù)仔細(xì)檢查和比較5種不同算法(circRNA_finder,find_circ,CIRCexplorer,CIRI,andMapSplice)的預(yù)測(cè)結(jié)果,并根據(jù)是否抗RNaseR消化來(lái)區(qū)分真實(shí)的和假陽(yáng)性的環(huán)狀RNA。通過(guò)這種方法,作者發(fā)現(xiàn)使用不同算法得到的兩大類環(huán)狀RNA(大量表達(dá)的環(huán)狀RNA和由臨近剪接位點(diǎn)形成的環(huán)狀RNA)的結(jié)果會(huì)有很大差別。因此,本文章強(qiáng)調(diào)了環(huán)狀RNA的注釋應(yīng)該更加仔細(xì),需結(jié)合多種算法得到可靠的預(yù)測(cè)結(jié)果。8.環(huán)狀RNA與蛋白形成復(fù)合物影響細(xì)胞周期進(jìn)展Foxo3環(huán)狀RNA通過(guò)與p21和CDK2形成三元復(fù)合物阻滯細(xì)胞周期進(jìn)展Foxo3circularRNAretardscellcycleprogressionviaformingternarycomplexeswithp21andCDK2.Foxo3.DuWW,YangW,LiuE,etal.

Nucleicacidsresearch,2016,44(6):2846-2858.(IF:9.112)作為非編碼RNA中的一員,曾有報(bào)道稱circRNAs的主要功能是microRNA“海綿”。本文作者通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),沉默內(nèi)源的circ-Foxo3會(huì)促進(jìn)細(xì)胞增殖。異位表達(dá)的circ-Foxo3會(huì)通過(guò)結(jié)合細(xì)胞周期蛋白cyclin-dependentkinase2(也被稱為celldivisionproteinkinase2或CDK2)和cyclin-dependentkinaseinhibitor1(也被稱為p21)形成三元復(fù)合物來(lái)抑制細(xì)胞周期進(jìn)程。正常情況下,CDK2與cyclinA和cyclinE相互作用,促進(jìn)進(jìn)入細(xì)胞周期,p21則會(huì)抑制這種相互作用,阻滯細(xì)胞周期進(jìn)展。在本研究中,circ-Foxo3-p21-CDK2三元復(fù)合物的形成阻止了CDK2的功能,阻滯了細(xì)胞周期進(jìn)展。因此,證明了一種環(huán)狀RNA——circ-Foxo3在非腫瘤細(xì)胞中高表達(dá),且與細(xì)胞周期進(jìn)程相關(guān)。2.circRNA/環(huán)狀RNA研究,5月新進(jìn)展第一篇-IF:3.739CircularRNAexpressionincutaneoussquamouscellcarcinoma.皮膚鱗狀細(xì)胞癌表達(dá)的環(huán)狀RNA本文作者為調(diào)查皮膚鱗狀細(xì)胞癌中的環(huán)狀RNA表達(dá),首先收集了6例cSCC和對(duì)照非皮損區(qū)活檢樣本,采用ArraystarcircRNAArrayV2.0芯片檢測(cè)其中3例cSCC和對(duì)照樣本的環(huán)狀RNA表達(dá)情況,該芯片包含13617種不同的人環(huán)狀RNA信息。然后用RT-qPCR的方法將芯片數(shù)據(jù)在另外3例cSCC和對(duì)照樣本中進(jìn)行驗(yàn)證。最后利用生物信息學(xué)方法獲取miRNA結(jié)合的miRNA應(yīng)答元件(MRES)序列數(shù)據(jù),進(jìn)一步進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘,找出含有與已報(bào)道在cSCC形成過(guò)程中發(fā)揮作用的miRNA的結(jié)合元件的環(huán)狀RNA。結(jié)果一共檢測(cè)到322個(gè)在cSCC中差異表達(dá)的環(huán)狀RNA(143個(gè)上調(diào),179個(gè)下調(diào),差異倍數(shù)≥2且P<0.05)而且,在這些差異表達(dá)環(huán)狀RNA中找到1603個(gè)miRNA應(yīng)答元件。這些環(huán)狀RNA的MRE序列跟23個(gè)以前報(bào)道的CSCC相關(guān)miRNA序列互補(bǔ)。因此,本文中的研究表明,環(huán)狀RNA在cSCC中有差異表達(dá)且在腫瘤形成過(guò)程中發(fā)揮重要作用,主要通過(guò)miRNA結(jié)合元件互補(bǔ)序列干擾cSCC相關(guān)miRNA作用,進(jìn)行表觀遺傳學(xué)調(diào)控。一共檢測(cè)到322個(gè)在cSCC中差異表達(dá)的環(huán)狀RNA(143個(gè)上調(diào),179個(gè)下調(diào),差異倍數(shù)≥2且P<0.05)進(jìn)一步,我們?cè)谶@些差異表達(dá)環(huán)狀RNA中找到1603個(gè)miRNA應(yīng)答元件。這些環(huán)狀RNA的MRE序列跟23個(gè)以前報(bào)道的CSCC相關(guān)miRNA序列互補(bǔ)。第二篇-IF:9.202CircularRNAprofileingliomasrevealedbyidentificationtoolUROBORUS.識(shí)別工具UROBORUS揭示膠質(zhì)瘤環(huán)狀RNA表達(dá)譜我們都知道,從總RNA-seq數(shù)據(jù)中計(jì)算并確定環(huán)狀RNA是研究其表達(dá)模式及生物學(xué)功能的首要步驟。在本研究中,作者開(kāi)發(fā)了一個(gè)名為UROBORUS的計(jì)算流程,用于從總RNA-seq數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)環(huán)狀RNA。通過(guò)應(yīng)用UROBORUS分析來(lái)自46例膠質(zhì)瘤和正常腦組織樣本的RNA-seq數(shù)據(jù),作者發(fā)現(xiàn)有成千上萬(wàn)個(gè)環(huán)狀RNA有至少2個(gè)測(cè)序數(shù)據(jù)支持,接著成功的從隨機(jī)選取的27個(gè)環(huán)狀RNA中驗(yàn)證出24個(gè)環(huán)狀RNA。UROBORUS是一種可以從未經(jīng)核糖核酸酶R處理的總RNA-seq數(shù)據(jù)中檢測(cè)低水平表達(dá)環(huán)狀RNA的有效工具。環(huán)狀RNA表達(dá)譜顯示在正常腦組織和膠質(zhì)瘤中有超過(guò)476個(gè)差異表達(dá)的環(huán)狀RNA。結(jié)合親本基因表達(dá)數(shù)據(jù),膠質(zhì)瘤及其對(duì)照腦組織中環(huán)狀RNA與其親本基因具有完全不同的表達(dá)模式被清楚的揭露。因此本文中研究建立了一個(gè)從總RNA-seq數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)環(huán)狀RNA的高效、敏感的方法。

PS:非商業(yè)用途的UROBORUS流程可從/.免費(fèi)下載。第三篇-IF:5.228miARma-Seq:acomprehensivetoolformiRNA,mRNAandcircRNAanalysis.miARma-Seq:一個(gè)miRNA,mRNA和circRNA的綜合分析工具記憶力強(qiáng)大的親可能會(huì)發(fā)現(xiàn)一個(gè)問(wèn)題,對(duì),沒(méi)錯(cuò),這篇文獻(xiàn)里的主角正是我們兩周前提到的miARma-Seq工具(詳細(xì)可回復(fù)“工具”參看)。文章中介紹了作者的實(shí)驗(yàn)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)此款工具并驗(yàn)證工具的靈活性、兼容性的具體方法流程及結(jié)果,最終證實(shí)miARma-Seq是一款可以應(yīng)用于任何類型生物測(cè)序,同時(shí)識(shí)別miRNA,mRNA和circRNAs的分析系統(tǒng)。此外,它還能進(jìn)行差異表達(dá)分析,miRNA的mRNA靶標(biāo)預(yù)測(cè)和/或功能分析。是一款非常便利的分析工具。第四篇-IF:4.044CircularRNAexpressioninbasalcellcarcinoma.環(huán)狀RNA在基底細(xì)胞癌中的表達(dá)本篇研究描述了各種可能參與皮膚基底細(xì)胞癌的分子發(fā)病機(jī)制的環(huán)狀RNA。為了識(shí)別基底細(xì)胞癌中差異表達(dá)的環(huán)狀RNA及其miRNA結(jié)合序列,文中采用基因芯片的方法檢測(cè)和皮膚基底細(xì)胞癌及其對(duì)照養(yǎng)的環(huán)狀RNA表達(dá)譜,并進(jìn)一步通過(guò)qRT-PCR進(jìn)行驗(yàn)證。利用生物信息學(xué)預(yù)測(cè)顯示存在多個(gè)miRNA結(jié)合序列.對(duì)miRNA結(jié)合序列與皮膚基底細(xì)胞癌miRNA組學(xué)的相互作用潛能進(jìn)行序列分析。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)23個(gè)高表達(dá)及48個(gè)低表達(dá)的環(huán)狀RNA,通過(guò)生物信息學(xué)分析發(fā)現(xiàn)了354個(gè)miRNA反應(yīng)元件,能吸附皮膚基底細(xì)胞癌miRNA組中的miRNA目標(biāo)序列。

第五篇-IF:5.206ComprehensiveCircularRNAProfilingRevealsThathsa_circ_0005075,aNewCircularRNABiomarker,IsInvolvedinHepatocellularCrcinomaDevelopment.環(huán)狀RNA表達(dá)譜綜合分析顯示hsa_circ_0005075是一個(gè)新的環(huán)狀RNA生物標(biāo)記物,參與肝癌的發(fā)展環(huán)狀RNA參與癌癥發(fā)展的證據(jù)越來(lái)越多,但是在肝癌中的作用不清。在本文中,作者為了確定環(huán)狀RNA在肝癌的表達(dá)譜以及探討其參與癌癥進(jìn)展的相關(guān)機(jī)制,對(duì)3個(gè)環(huán)狀RNA(hsa_circ_0000520,hsa_circ_0005075,andhsa_circ_0066444)在肝癌組織中的表達(dá)水平進(jìn)行了檢測(cè),確定了肝癌及其相應(yīng)癌旁組織的總環(huán)狀RNA表達(dá)譜明顯不同。在進(jìn)一步用qR-PCR方法在60對(duì)樣本中進(jìn)行驗(yàn)證中,發(fā)現(xiàn)只有hsa_circ_0005075在肝癌和癌旁組織表現(xiàn)出明顯的差異表達(dá)(P<0.001)。Hsa_circ_0005075的表達(dá)與肝癌腫瘤大小相關(guān)(P=0.042),表現(xiàn)出良好的診斷潛力(AUROC=0.94)。最后,作者構(gòu)建了hsa_circ_0005075-目標(biāo)miRNA-基因相互作用網(wǎng)絡(luò),包括miR-23b-5p,miR-93-3p,miR-581,miR-23a-5p,及其相應(yīng)的mRNA。腫瘤基因分析顯示hsa_circ_0005075在肝癌發(fā)展過(guò)程中可能參與細(xì)胞粘附。綜上所述,本文發(fā)現(xiàn)hsa_circ_0005075作為一個(gè)潛在的肝癌標(biāo)志物,然而,需要進(jìn)一步的研究來(lái)證實(shí)這一環(huán)狀RNA在肝癌發(fā)生發(fā)展中的作用。第六篇-IF:9.858CircularRNAexpression:ItsPotentialRegulationandFunction.

環(huán)狀RNA的表達(dá):其潛在的調(diào)節(jié)和功能在2012年,真核生物基因表達(dá)出現(xiàn)可一個(gè)新的特點(diǎn):傳統(tǒng)上認(rèn)為只表達(dá)mRNA和lncRNA的基因廣泛表達(dá)環(huán)狀RNA。環(huán)狀RNA是一種共價(jià)閉合,環(huán)狀的RNA分子,通常來(lái)源于外顯子序列,在經(jīng)典剪接位點(diǎn)拼接在經(jīng)典剪接位點(diǎn)而成。這種基因表達(dá)的特點(diǎn)最初是在人和小鼠中發(fā)現(xiàn)的,但分子生物學(xué)家很快發(fā)現(xiàn)其在所有真核生物中普遍存在。環(huán)狀RNA的豐度,甚至是其剪接異構(gòu)體的表達(dá),具有細(xì)胞特異性,其表達(dá)量可能高于傳統(tǒng)的線性mRNA或lncRNA。環(huán)狀RNA在大腦中表達(dá)豐富且豐度隨著胎兒發(fā)育增加。總之,這些特性形成了環(huán)狀RNA順式和反式作用,及其功能調(diào)控的基本問(wèn)題。3.circRNA/環(huán)狀RNA研究,6月新進(jìn)展全面識(shí)別環(huán)狀RNA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和可變剪接事件COMPREHENSIVEIDENTIFICATIONOFINTERNALSTRUCTUREANDALTERNATIVESPLICINGEVENTSINCIRCULARRNASNatCommun,IF:11.329據(jù)過(guò)去的研究資料顯示,雖然前期實(shí)驗(yàn)證明環(huán)狀RNA并不僅僅由mRNA外顯子構(gòu)成,但并沒(méi)有研究去全面探索它們的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。然而本文作者通過(guò)結(jié)合一種長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序數(shù)據(jù)算法和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,首次在10個(gè)人源細(xì)胞系和62個(gè)果蠅樣本中全面的調(diào)查circRNAs的內(nèi)部組件,并揭示了circRNAs內(nèi)選擇性剪接(AS)事件的發(fā)生率。一般來(lái)說(shuō),相當(dāng)大比重的環(huán)狀RNA選擇性剪接外顯子在mRNA中很難被檢測(cè)到,且這些豐富的mRNA外顯子富含不同剪接因子的結(jié)合位點(diǎn)。本文卻發(fā)現(xiàn)環(huán)狀可變剪切事件有核定位傾向,具有組織特異性和發(fā)育階段特異性表達(dá)模式??偟膩?lái)說(shuō),本研究顯示環(huán)狀RNA中的選擇性剪接事件的生物合成和降解是獨(dú)立調(diào)控的,已識(shí)別的環(huán)狀RNA選擇性剪接亞型為將來(lái)環(huán)狀RNA形成和功能研究提供了靶點(diǎn)。追蹤環(huán)狀RNA在人類植入前胚胎中的表達(dá)TRACINGTHEEXPRESSIONOFCIRCULARRNASINHUMANPRE-IMPLANTATIONEMBRYOSGenomeBiol,IF:11.313為了研究在人類胚胎植入前發(fā)育過(guò)程中的環(huán)狀RNA,作者采用SUPeR-seq系統(tǒng)分析了不同的人類卵母細(xì)胞和植入前胚胎中的polyA陽(yáng)性的mRNA和polyA陰性的RNA。從而在2974個(gè)宿主基因中新確定了10032個(gè)環(huán)狀RNA。這些環(huán)狀RNA大部分受發(fā)育階段特異性和動(dòng)態(tài)性的調(diào)節(jié),且其中的許多都是母系表達(dá)的,這意味著其可能在卵子發(fā)生和全能受精卵的形成過(guò)程中發(fā)揮重要的調(diào)節(jié)功能。通過(guò)比較人類和小鼠的胚胎,揭示了這兩個(gè)物種之間既存在高度的保守性,但又有明顯的區(qū)別。跟小鼠胚胎相比,人類植入前胚胎產(chǎn)生更多種類的環(huán)狀RNA,這與人類環(huán)狀RNA側(cè)翼內(nèi)含子長(zhǎng)度顯著增加密切相關(guān)。文中還進(jìn)行了RNA從頭組裝和確定新的轉(zhuǎn)錄單位,其中有許多是潛在的新型長(zhǎng)非編碼RNA。從上文可知,本研究首先分析了人類胚胎植入前發(fā)育過(guò)程中的全轉(zhuǎn)錄組,包括了polyA陽(yáng)性和polyA陰性的RNA,其中polyA陰性RNA包含環(huán)狀RNA。為分析這個(gè)過(guò)程中環(huán)狀RNA的獨(dú)特的功能和復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制提供了一個(gè)寶貴的資源。環(huán)狀RNA:RNA世界中的一個(gè)新興的關(guān)鍵成員CIRCULARRNA:ANEMERGINGKEYPLAYERINRNAWORLDBriefBioinform,IF:8.399本文對(duì)環(huán)狀RNA的產(chǎn)生、特性及其功能有關(guān)的最新研究進(jìn)展做了一個(gè)綜述,并進(jìn)一步討論了目前人類疾病在環(huán)狀RNA的研究結(jié)果。雖然對(duì)環(huán)狀RNA的認(rèn)識(shí)仍然有限,如在植物中,環(huán)狀RNA的角色仍然是一個(gè)謎;不同的在線資源和環(huán)狀RNA生物信息學(xué)鑒定策略經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生不同的結(jié)果,但環(huán)狀RNA在RNA世界中表達(dá)豐富,是一個(gè)新興的關(guān)鍵成員。環(huán)狀RNA:分析、表達(dá)和潛在的功能CIRCULARRNAS:ANALYSIS,EXPRESSIONANDPOTENTIALFUNCTIONSDevelopment,IF:6.059自環(huán)狀RNA被證明是成千上萬(wàn)的人類和小鼠基因的轉(zhuǎn)錄產(chǎn)物,在數(shù)以百計(jì)的案例中,環(huán)狀RNA構(gòu)成了占主導(dǎo)地位的RNA亞型后,環(huán)狀RNA的研究更是發(fā)現(xiàn)其表達(dá)是受發(fā)育調(diào)節(jié)的,具有組織和細(xì)胞特異性,共享于整個(gè)真核生物生命樹(shù)。這些特點(diǎn)均表明環(huán)狀RNA分子具有重要功能。本文描述了環(huán)狀RNA生物學(xué)領(lǐng)域的重大進(jìn)展,重點(diǎn)在于這些分子功能及其調(diào)控機(jī)制。來(lái)自于牛酪蛋白基因的環(huán)狀RNA在牛乳腺中的高表達(dá)CIRCULARRNAOFCATTLECASEINGENESAREHIGHLYEXPRESSEDINBOVINEMAMMARYGLANDJDairySci,IF:2.408在本研究中,作者采用了RNA深度測(cè)序技術(shù),又稱RNA-seq,對(duì)2組這兩組樣本分別來(lái)自產(chǎn)后90天和250天的奶牛乳腺的RNA樣本進(jìn)行環(huán)狀RNA表達(dá)譜測(cè)序,用來(lái)鑒別參與哺乳的關(guān)鍵環(huán)狀RNA。產(chǎn)后90天和250天的奶牛乳腺分別鑒定出4804和4048種環(huán)狀RNA,其中只有2231種環(huán)狀RNA在兩個(gè)泌乳階段共表達(dá),這表明環(huán)狀RNA的表達(dá)是高度階段特異性的。另外,不同泌乳階段環(huán)狀RNA親本基因富集在不同的GO基因本體分類。在10個(gè)豐度最高的基因本體分類中,囊泡,內(nèi)質(zhì)網(wǎng),線粒體內(nèi)腔在產(chǎn)后90天的樣本中更普遍。4個(gè)牛酪蛋白編碼基因(CSN1S1,CSN1S2,CSN2,andCSN3)在牛乳腺中均產(chǎn)生環(huán)狀。共有80種來(lái)自這4個(gè)基因的環(huán)狀RNA,其中來(lái)自CSN1S1的環(huán)狀RNA具有很高的豐度,其中的3個(gè)環(huán)狀RNA占了產(chǎn)后90天乳腺所有環(huán)狀RNA的36%。與產(chǎn)后250天相比,3個(gè)來(lái)自CSN1S1,1個(gè)來(lái)自CSN1S2,和1個(gè)來(lái)自CSN2的環(huán)狀RNA均在產(chǎn)后90天的樣本中表達(dá)更高。這些環(huán)狀RNA含有多個(gè)miR-2284家族microRNA的作用靶點(diǎn),而據(jù)預(yù)測(cè)miR-2284能作用于CSN1S1和CSN2的mRNA,提示他們可能參與調(diào)節(jié)酪蛋白基因的表達(dá)。CIRCULARRNAS:研究人類疾病的新前沿CIRCULARRNAS:ANEWFRONTIERINTHESTUDYOFHUMANDISEASESJMedGenet,IF:5.65在這篇綜述中,作者專注于在人類疾病發(fā)揮作用的circRNAs——作者首先列出了可掃描感興趣的基因組范圍,找出已知的circRNAs的工具(比如公開(kāi)的數(shù)據(jù)庫(kù));接著,作者在文中描述了失調(diào)的circRNAs與人類疾病的關(guān)系,重點(diǎn)關(guān)注了circRNAs的特殊功能;最后,文中還探討了將當(dāng)前或以后有關(guān)circRNAs的研究成果應(yīng)用于治療人類疾病的可能性。另外,文章特別回顧總結(jié)了circRNAs做為生物標(biāo)志物,藥物靶點(diǎn)和治療藥物的相關(guān)研究。4.circRNA/環(huán)狀RNA研究,7月新進(jìn)展JTranslMed,IF:3.694生物信息學(xué)分析揭示放療不敏感的食管癌細(xì)胞中不同的環(huán)狀RNA表達(dá)譜ProfilingandbioinformaticsanalysesrevealdifferentialcircularRNAexpressioninradioresistantesophagealcancercells.放療期間獲得的輻射抗性被認(rèn)為是局部腫瘤復(fù)發(fā)和治療失敗的最重要原因。為了探索環(huán)狀RNA在食管癌放療抗性中的作用,作者從人食管癌親本細(xì)胞系KYSE-150和自建立的具有化療抗性的食管癌細(xì)胞系KYSE-150R提取總RNA,與Arraystar人circRNA芯片進(jìn)行雜交。并利用實(shí)時(shí)定量PCR技術(shù)用于驗(yàn)證從芯片數(shù)據(jù)獲得的環(huán)狀RNA表達(dá)譜。最后采用生物信息學(xué)工具,包括基因本體(GO)分析,KEGG通路分析和網(wǎng)絡(luò)分析,完成進(jìn)一步評(píng)估。

結(jié)果發(fā)現(xiàn),在檢測(cè)到的3752個(gè)候選環(huán)狀RNA中,具有化療抗性的食管癌細(xì)胞系KYSE-150R跟親本細(xì)胞KYSE-150相比,顯著上調(diào)的有57個(gè),顯著下調(diào)的有17個(gè)(倍數(shù)變化≥2.0且P<0.05)。這些環(huán)狀RNA基因中的9個(gè)通過(guò)實(shí)時(shí)定量PCR進(jìn)行了驗(yàn)證。GO分析表明,大量的靶基因,包括大部分miRNA參與了這個(gè)生物學(xué)進(jìn)程。其中有400個(gè)以上的靶基因富集在Wnt信號(hào)通路。CircRNA_001059和circRNA_000167是circRNA/microRNA的共同表達(dá)網(wǎng)絡(luò)最大的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)。

總的來(lái)說(shuō),本文發(fā)現(xiàn)了在放療抗性食管癌細(xì)胞中差異表達(dá)circRNAs全面的表達(dá)譜和功能簡(jiǎn)介,說(shuō)明這些失調(diào)的環(huán)狀RNA可能參與輻射抗性的發(fā)展。ExpCellRes,IF:3.378環(huán)狀RNA和系統(tǒng)性紅斑狼瘡CircularRNAsandsystemiclupuserythematosus.環(huán)狀RNA的發(fā)現(xiàn)揭開(kāi)了基因表達(dá)調(diào)控和轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的新層面。雖然我們對(duì)環(huán)狀RNA的功能的認(rèn)識(shí)是相當(dāng)有限的,一些環(huán)狀RNA顯示其能作為miRNA海綿調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄。最明顯的例子是環(huán)狀RNACDR1as作為作為miR-7海綿。環(huán)狀RNA在人類疾病如癌癥中的研究突出顯示了環(huán)狀RNA的功能和生理意義。鑒于miRNA在系統(tǒng)性紅斑狼瘡(SLE)的發(fā)生發(fā)展的意義,以及環(huán)狀RNA作為miRNA海綿和調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄的功能,環(huán)狀RNA跟SLE相關(guān)是一個(gè)很有吸引力的推測(cè),且可作為用于治療SLE的潛在治療靶點(diǎn)。未來(lái)的研究應(yīng)該更重視環(huán)狀RNA和SLE之間的關(guān)系。本文涉及環(huán)狀RNA鑒定、生物合成和功能介紹,介紹探索環(huán)狀RNA與人類疾病的報(bào)道,并推測(cè)環(huán)狀RNA在SLE中的潛在作用。BiochimBiophysActa,IF:5.373環(huán)狀RNA翻譯蛋白的可能性ThecomplexityofthetranslationabilityofcircRNAs.關(guān)于環(huán)狀RNA最新的驚喜是我們現(xiàn)在知道,它們可以作為人類細(xì)胞的轉(zhuǎn)錄激活因子,表明參與重要的調(diào)節(jié)任務(wù)。最近,科研界也獲得了關(guān)于病毒環(huán)狀RNA編碼能力的最新見(jiàn)解,以及內(nèi)部核糖體進(jìn)入序列(IRES)的存在允許來(lái)自環(huán)狀RNA的多肽或蛋白質(zhì)的形成。本文中討論了作者所在團(tuán)隊(duì)關(guān)于支持環(huán)狀RNA作為在體外和體內(nèi)的蛋白質(zhì)編碼序列假說(shuō)的證據(jù)的知識(shí)的當(dāng)前狀態(tài)。此外,本文還評(píng)論了證實(shí)這一發(fā)現(xiàn)存在的困難,并列舉了一些探索環(huán)狀RNA編碼潛力的實(shí)用工具。TrendsNeurosci,IF:12.504環(huán)狀RNA在腦和其它組織:一個(gè)功能之謎CircularRNAsinBrainandOtherTissues:AFunctionalEnigma.使用深度RNA測(cè)序再加上新的生物信息學(xué)方法,全基因組的研究已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大量的環(huán)狀RNA,其中有許多環(huán)狀RNA表達(dá)豐富,穩(wěn)定,在進(jìn)化過(guò)程中高度保守。除了少數(shù)例外,大多數(shù)環(huán)狀RNA的功能仍然不清楚。最近的幾項(xiàng)研究表明環(huán)狀RNA在神經(jīng)組織中表達(dá)更豐富,往往是來(lái)源于特定的神經(jīng)元和突觸功能相關(guān)基因。此外,circRNA表達(dá)受神經(jīng)發(fā)育期間和突觸可塑性調(diào)節(jié),表明具有特定的神經(jīng)元的功能。在本綜述中,作者討論了在circRNA檢測(cè),生物合成,及環(huán)狀RNA的潛在功能方面的最新進(jìn)展,特別側(cè)重于腦組織。BiomarkMed,IF:2.179hsa_circRNA_103636:重度抑郁癥的潛在的診斷和治療的生物標(biāo)志物hsa_circRNA_103636:potentialnoveldiagnosticandtherapeuticbiomarkerinMajordepressivedisorder.為了研究外周血單核細(xì)胞中的環(huán)狀RNA分子能否作為重度抑郁癥的新的非侵入性的生物標(biāo)志物,本文通過(guò)Arraystar人環(huán)狀RNA芯片(包含13617個(gè)人類環(huán)狀RNA)和qRT-PCR篩選差異表達(dá)的環(huán)狀RNA。并隨機(jī)選擇30個(gè)重度抑郁癥患者在經(jīng)過(guò)抗抑郁治療4周和8周后重新檢測(cè)環(huán)狀RNA水平。

結(jié)果發(fā)現(xiàn),在重度抑郁癥和對(duì)照組中選出了4個(gè)差異表達(dá)環(huán)狀RNA,其中一個(gè)下調(diào)的環(huán)狀RNAhsa_circRNA_103636在抗抑郁治療8周后表達(dá)顯著改變。這些結(jié)果顯示外周血單核細(xì)胞hsa_circRNA_103636表達(dá)水平改變可能作為重度抑郁癥診斷和治療的潛在的生物標(biāo)志物。JMolCellCardiol,IF:4.874人、小鼠、大鼠心臟環(huán)狀RNA的特性CharacterizationofcircularRNAsinhuman,mouseandrathearts.最近,深測(cè)序技術(shù)和先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析方法使從許多組織和生物中分析成千上萬(wàn)的環(huán)狀RNA異構(gòu)體成為可能。目前有證據(jù)表明一些環(huán)狀RNA具有重要的生物學(xué)功能,或者作為疾病診斷的生物標(biāo)志物。為了分析心臟中環(huán)狀RNA的表達(dá),及其在不同條件下的表達(dá)變化,研究者用去除核糖體RNA的方法建庫(kù)進(jìn)行RNA測(cè)序,檢測(cè)樣本包括大鼠(新生鼠和成年鼠),小鼠(對(duì)照組和小鼠主動(dòng)脈縮窄組)和人(心衰和非心衰組)。所有的樣本都經(jīng)核酸外切酶核糖核酸酶R或模擬處理后進(jìn)行測(cè)序,每組均檢測(cè)到>9000候選環(huán)狀RNA。此外,還進(jìn)行了細(xì)胞核和細(xì)胞漿RNA的分離,并在原代心肌細(xì)胞中共沉淀與內(nèi)源性Ago2蛋白結(jié)合的RNA。研究發(fā)現(xiàn),跟線性轉(zhuǎn)錄本相比,環(huán)狀RNA顯著的富集在細(xì)胞漿,但跟Ago2蛋白結(jié)合的水平相似。引人注意的是,在3個(gè)種屬中作者均檢測(cè)到來(lái)自肌聯(lián)蛋白基因(Ttn)的幾十個(gè)環(huán)狀RNA,已知肌聯(lián)蛋白基因在心臟成熟過(guò)程中會(huì)發(fā)生高度復(fù)雜的選擇性剪接的。相應(yīng)地,還發(fā)現(xiàn)在新生鼠和成年鼠心臟中廣泛存在Ttn環(huán)狀RNA的差異調(diào)節(jié),提示環(huán)狀RNA形成參與Ttn蛋白剪接的調(diào)控。相信本文中心臟環(huán)狀RNA清單及其相關(guān)保守和差異表達(dá)信息能為進(jìn)一步研究解決他們的功能和是否適合作為生物標(biāo)志物的研究提供重要依據(jù)。5.circRNA/環(huán)狀RNA研究,8月新進(jìn)展2016年8月份已向我們揮手告別了,在過(guò)去的這一月中,環(huán)狀RNA依然火爆,涌現(xiàn)了一大批重要的研究成果,包括環(huán)狀RNA的全新功能模型:競(jìng)爭(zhēng)性抑制核糖體RNA加工中間體RNA分子結(jié)合PES1蛋白;環(huán)狀RNA通過(guò)與蛋白形成復(fù)合物發(fā)揮功能;系統(tǒng)分析小鼠和人類組織特異性環(huán)狀RNA的情況;心肌中發(fā)現(xiàn)的RBM20調(diào)控一類環(huán)狀RNA的形成等重要的環(huán)狀RNA研究論文,也發(fā)表了一系列討論環(huán)狀RNA功能的重要綜述文章。八月份是環(huán)狀RNA研究豐收的一個(gè)月份。1.動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)環(huán)狀RNAcircANRIL調(diào)控核糖體RNA成熟作用過(guò)程8月19日,NatureCommunications雜志在線發(fā)表了德國(guó)慕尼黑Ludwig-Maximilians大學(xué)DanielTeupser教授的一項(xiàng)環(huán)狀RNA研究的重要工作。報(bào)道發(fā)現(xiàn)動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)的一種環(huán)狀RNA:circANRIL可以調(diào)控核糖體RNA的成熟作用(Holdtetal.,2016)。這篇文章的故事與傳統(tǒng)的環(huán)狀RNA研究文章思路不太一樣,作者首先從與動(dòng)脈粥樣硬化相關(guān)的基因區(qū)入手,鑒定到在9p21染色質(zhì)區(qū)存在的一種環(huán)狀RNA:circANRIL,首先證明了circANRIL與動(dòng)脈粥樣硬化的疾病相關(guān)性,然后逐步深入分析,排除了miRNAsponge的可能,通過(guò)蛋白質(zhì)組學(xué)分析最終發(fā)現(xiàn)了circANRIL與核糖體生成有關(guān)的PES1蛋白結(jié)合,最終證明circANRIL是通過(guò)與rRNA前體分子競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合PES1影響核糖體成熟進(jìn)程的。該機(jī)制是一種全新的環(huán)狀RNA功能模型,對(duì)環(huán)狀RNA的研究意義重大(Holdtetal.,2016)。圖1circANRIL競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合PES1抑制rRNA加工過(guò)程(來(lái)自(Holdtetal.,2016))

2.環(huán)狀RNA與蛋白形成復(fù)合物發(fā)揮作用:8月11日,國(guó)際知名雜志ScientificReports發(fā)表了環(huán)狀RNA功能的重要文章,通訊作者為德國(guó)吉爾大學(xué)的AlbrechtBindereif教授。本文基于甘油密度梯度離心法分析鑒定到與蛋白相互作用的環(huán)狀RNA。本文的最大亮點(diǎn)是采用了沉降分析這一傳統(tǒng)的生物化學(xué)分析技術(shù)探索環(huán)狀RNA相互作用分子(Schneideretal.,2016)。這是研究環(huán)狀RNA相互作用分子的全新技術(shù)思路。作者首先挑選了12種已知的高豐度的環(huán)狀RNA分子分析它們?cè)诔两捣治鲋械姆植记闆r,發(fā)現(xiàn)這12種環(huán)狀RNA都存在與游離環(huán)狀RNA不同的沉降狀態(tài),蛋白酶K消化后這一差別消失,因此作者找到了環(huán)狀RNA與蛋白相互作用的線索。進(jìn)一步,作者排除了這些環(huán)狀RNA存在蛋白翻譯的可能性。接下來(lái)作者挑選了一種腫瘤標(biāo)志物同時(shí)也是RNA結(jié)合蛋白的分子:IMP3進(jìn)行相互作用環(huán)狀RNA的分析,通過(guò)相互作用RNA的二代測(cè)序,鑒定其中的環(huán)狀RNA,最終找出了12種與IMP3相互作用的環(huán)狀RNA分子,作者也進(jìn)一步通過(guò)沉降分析驗(yàn)證了他們的相互作用,借助信息學(xué)分析技術(shù)分析了相互作用元件,表明IMP3更傾向于結(jié)合富含C/A的序列(Schneideretal.,2016)。本文的工作雖然不是非常系統(tǒng)和嚴(yán)謹(jǐn),但所采用的沉降分析技術(shù)對(duì)于環(huán)狀RNA研究非常有價(jià)值,值得各位同行學(xué)習(xí)。圖2基于免疫沉淀和RNA-Seq分析鑒定到12種IMP3相互作用的環(huán)狀RNA分子。(來(lái)自(Schneideretal.,2016))3.系統(tǒng)分析人類和小鼠組織特異性環(huán)狀RNA8月20日,武漢大學(xué)基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院何春江教授團(tuán)隊(duì)在著名生物信息學(xué)雜志BriefingsinBioinformatics發(fā)表了一項(xiàng)環(huán)狀RNA的重要工作,系統(tǒng)分析了人類和小鼠組織特異性環(huán)狀RNA的表達(dá)情況(Xiaetal.,2016)。

在本文中,作者主要利用ENCODE和NCBIGEO數(shù)據(jù)庫(kù)的在線資源進(jìn)行了組織特異性分布的分析。作者共從ENCODE數(shù)據(jù)庫(kù)收集了16種成年人組織(共計(jì)60個(gè)樣本)和10個(gè)人類胎兒組織(共計(jì)28個(gè)樣本)。從NCBIGEO數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)集GSE64283收集了5種人類胎兒組織(11個(gè)樣本),從數(shù)據(jù)集GSE61991收集了9種小鼠組織(15個(gè)樣本),數(shù)據(jù)集GSE74747中收集了9個(gè)樣本。一共比較了123組RNA-seq的數(shù)據(jù),依據(jù)上述篩選鑒定條件,鑒定到數(shù)量非常龐大的TScircRNA,在16種成年人組織樣本中找到140681種TScircRNA,在15種人類胎兒組織樣本中找到了164069種TScircRNA,在9種小鼠組織樣本中找到了15980種TScircRNA。作者進(jìn)一步分析了這些TScircRNA在總circRNA中的占比,基因結(jié)構(gòu),保守性情況,各種組織中TScircRNA的分布情況以及它們所對(duì)應(yīng)的基因的功能和通路分析(Xiaetal.,2016)。本文對(duì)環(huán)狀RNA研究的貢獻(xiàn)還是非常大的,為組織特異性circRNA研究提供了一個(gè)平臺(tái)資源,為深入認(rèn)識(shí)環(huán)狀RNA的性質(zhì),揭開(kāi)環(huán)狀RNA的神秘面紗提供了全新的工具。圖3TScircRNA組織表達(dá)豐度分析(來(lái)自(Xiaetal.,2016))4.RBM20調(diào)控心肌中一類環(huán)狀RNA的形成8月16日,循環(huán)學(xué)頂級(jí)雜志CirculationResearch雜志在線發(fā)表了一項(xiàng)重要的環(huán)狀RNA研究最新成果,該論文的通訊作者是荷蘭阿姆斯特丹VU大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的EstherE.Creemers教授和YigalM.Pinto教授。本文介紹發(fā)現(xiàn)了擴(kuò)張型心肌病重要的致病基因RBM20參與調(diào)控了Titin基因一類環(huán)狀RNA形成的過(guò)程(Khanetal.,2016)。

RBM20是一種RNA結(jié)合蛋白,參與調(diào)控了眾多心臟特異性的基因編輯過(guò)程。RBM20突變后常導(dǎo)致擴(kuò)張型心肌?。―CM),結(jié)合最新的RNA剪接作用的新發(fā)現(xiàn),尤其是由反向剪接作用形成環(huán)狀RNA的相關(guān)研究報(bào)道的陸續(xù)出現(xiàn),啟發(fā)了作者提出了一個(gè)新的假設(shè):RBM20突變或許會(huì)通過(guò)影響環(huán)狀RNA的形成參與DCM疾病發(fā)生的過(guò)程!作者用肥厚型心肌病(HCM)和正常心肌作為對(duì)照,進(jìn)行了環(huán)狀RNA組學(xué)分析,在獲得的circRNA數(shù)據(jù)中,發(fā)現(xiàn)有超過(guò)80種對(duì)應(yīng)于Titin基因的環(huán)狀RNA分子,其中22種為三組樣本中均存在的。RYR2基因也發(fā)現(xiàn)了59種對(duì)應(yīng)的環(huán)狀RNA,其中16種在三組樣本中均存在。Titin分子中存在一個(gè)I-band的區(qū)域,該區(qū)域是覺(jué)得肌節(jié)強(qiáng)度的重要位置,作者在所鑒定到的環(huán)狀RNA中有一些是對(duì)應(yīng)于這一區(qū)域的。之前已有報(bào)道表明RBM20參與了I-band區(qū)域相關(guān)的RNA剪接作用過(guò)程。RBM20突變會(huì)導(dǎo)致I-band區(qū)域剪接作用異常,影響Titin蛋白功能。于是作者就提出假設(shè),是否在Titin對(duì)應(yīng)的80種環(huán)狀RNA所對(duì)應(yīng)的內(nèi)含子中會(huì)存在豐度更高的RBM20結(jié)合位點(diǎn)?結(jié)果證實(shí)了這一假設(shè)。80種環(huán)狀RNA所對(duì)應(yīng)的反向剪接內(nèi)含子中RBM20結(jié)合位點(diǎn)的豐度大約是隨機(jī)對(duì)照序列的5倍以上,而對(duì)應(yīng)于所有826種環(huán)狀RNA,RBM20結(jié)合位點(diǎn)的豐度大約是對(duì)照序列的2倍以上。作者構(gòu)建了RBM20基因敲除小鼠進(jìn)行驗(yàn)證。該小鼠模型具有典型的DCM特征,作者挑選了4條位于I-band區(qū)域的RBM20相關(guān)的環(huán)狀RNA(mus_cTTN1-4)和2條位于N2A和Z-disk區(qū)的不依賴RBM20的環(huán)狀RNA(mus_cTTN5-6)進(jìn)行半定量PCR分析表明RBM20敲除后無(wú)法形成mus_cTTN1-4卻不影響mus_cTTN5-6。在RBM20敲除的小鼠中,原先對(duì)應(yīng)于形成環(huán)狀RNA的外顯子更集中存在于線性的RNA中。作者推測(cè)可能是在Titin基因轉(zhuǎn)錄后的前體RNA中,這些外顯子在RBM20的協(xié)助下從前體RNA分子中剪切下來(lái),并進(jìn)一步形成環(huán)狀RNA,而當(dāng)RBM20突變或敲除后,這些外顯子序列無(wú)法正常剪切下來(lái)并形成環(huán)狀RNA,最后積攢在線性的RNA分子中(Khanetal.,2016)。本文首次發(fā)現(xiàn)RBM20調(diào)控了一類環(huán)狀RNA形成過(guò)程,或許為揭開(kāi)擴(kuò)張型心肌病致病機(jī)制提供了新的思路。圖4Titin基因?qū)?yīng)的環(huán)狀RNA(來(lái)自(Khanetal.,2016))

5.一系列討論環(huán)狀RNA研究進(jìn)展的重要綜述文章:

5.1環(huán)狀RNA作為一類非編碼RNA在國(guó)際頂尖雜志PhysiologicalReviews的文章中進(jìn)行了研究進(jìn)展分析8月17日,頂尖雜志生理學(xué)綜述(PhysiologicalReviews,影響因子30.9)在線發(fā)表了德國(guó)漢諾威醫(yī)學(xué)院分子和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究所ThomasThum教授與英國(guó)倫敦帝國(guó)學(xué)院國(guó)家心肺研究所的同行共同署名發(fā)表的討論非編碼RNA與發(fā)育及疾病相關(guān)研究進(jìn)展的重要綜述文章(Beermannetal.,2016)。文中作者系統(tǒng)分析了micro-RNA,lncRNA和circRNA在發(fā)育,疾病相關(guān)性及作為治療靶點(diǎn)或工具的研究進(jìn)展。作者把circRNA作為一大類非編碼RNA進(jìn)行了討論,主要討論了circRNA的形成機(jī)制,功能研究進(jìn)展以及研究circRNA的工具與方法。在如此重要的綜述性雜志中專門討論circRNA的研究進(jìn)展也足以說(shuō)明環(huán)狀RNA在RNA研究領(lǐng)域的分量。

5.2環(huán)狀RNA在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的作用:8月11日,MolecularNeurobiology雜志在線發(fā)表了康奈爾大學(xué)的SunTao教授為通訊作者的綜述文章,介紹環(huán)狀RNA在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的研究進(jìn)展(Florisetal.,2016)。

作者首先系統(tǒng)匯總了截至目前環(huán)狀RNA的分類,形成機(jī)制與功能模型方面的研究進(jìn)展情況,認(rèn)為環(huán)狀RNA的形成過(guò)程是受到一些條件控制的,并且存在組織特異性的特征,因此,環(huán)狀RNA在生理和病理過(guò)程中非??赡苡心壳吧形窗l(fā)現(xiàn)的功能。在神經(jīng)系統(tǒng)方面,大腦中異常高豐度的環(huán)狀RNA也引起了作者的濃厚興趣,一些已發(fā)表的文獻(xiàn)均暗示環(huán)狀RNA在神經(jīng)系統(tǒng)中可能扮演特殊角色。小鼠和人類大腦中均發(fā)現(xiàn)了大量相對(duì)保守的,豐度高于所對(duì)應(yīng)的線性RNA的環(huán)狀RNA。有的環(huán)狀RNA在神經(jīng)發(fā)育過(guò)程中出現(xiàn)表達(dá)增高的情況,呈現(xiàn)明顯的時(shí)空表達(dá)特性。突觸結(jié)構(gòu)中環(huán)狀RNA的豐度更高。這些都不能用簡(jiǎn)單的基因加工副產(chǎn)物解釋環(huán)狀RNA在神經(jīng)系統(tǒng)中的這些現(xiàn)象。環(huán)狀RNA非常有可能有尚未知悉的重要生物學(xué)功能。疾病相關(guān)性研究的結(jié)果也表明環(huán)狀RNA與AD,PD,ALS及精神分裂癥有密切關(guān)系。例如miR-7在大腦皮層神經(jīng)元祖細(xì)胞中豐度很高,ciRS-7作為著名的miR-7sponge功能,其過(guò)表達(dá)與小頭畸形有關(guān),AD病人的海馬區(qū)也觀察到存在miR7-ciRS-7互作異常的情況。AD病人中miR7-ciRS-7互作異常還可能通過(guò)影響AD-淀粉樣蛋白的清除作用關(guān)鍵蛋白UBE2A有關(guān),這些現(xiàn)象都說(shuō)明miR7-ciRS-7在AD發(fā)病機(jī)制中起重要作用。在PD中,miR7-ciRS-7可通過(guò)調(diào)控α-突觸核蛋白的表達(dá)影響PD疾病進(jìn)程。神經(jīng)發(fā)育重要的調(diào)控基因如FBXW7、DOPEY2、RMST等都存在對(duì)應(yīng)的環(huán)狀RNA,這些環(huán)狀RNA的表達(dá)與神經(jīng)發(fā)育異常有一定的關(guān)系。一些ALS病人的胞質(zhì)會(huì)出現(xiàn)RNA結(jié)合蛋白TDP-43富集的情況,如果胞質(zhì)中富集ciRNA則能抑制TDP-43在胞質(zhì)的富集和毒性作用,說(shuō)明環(huán)狀RNA還可以用于開(kāi)發(fā)治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物。最后在抑郁癥患者外周血單個(gè)核細(xì)胞中發(fā)現(xiàn)了特征性的環(huán)狀RNA:hsa_circRNA_103636,該環(huán)狀RNA表達(dá)降低與抑郁癥的疾病進(jìn)程有關(guān)(Florisetal.,2016)。5.3環(huán)狀RNA在神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育過(guò)程中的作用:8月26日,F(xiàn)rontiersinMolecularNeuroscience雜志在線發(fā)表了荷蘭UniversityMedicalCenterUtrecht的R.JeroenPasterkamp教授為通訊作者的綜述文章,討論了環(huán)狀RNA在神經(jīng)發(fā)育中的作用機(jī)制的相關(guān)研究進(jìn)展情況(Dani?lleetal.,2016)。文中作者共總結(jié)了11種環(huán)狀RNA可能參與調(diào)控神經(jīng)發(fā)育過(guò)程的機(jī)制模型:(1)競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合microRNA,例如CDR1as,SRY等環(huán)狀RNA;(2)影響軸突生長(zhǎng)和神經(jīng)元遷移,例如體外過(guò)表達(dá)CDR1as會(huì)影響神經(jīng)元遷移作用;(3)miR-671可結(jié)合CDR1as并誘導(dǎo)AGO介導(dǎo)的降解CDR1as作用,釋放所結(jié)合的microRNAs;(4)通過(guò)RNA結(jié)合蛋白影響環(huán)狀RNA的形成及競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合RBP的作用,例如QKI,MBL或ADAR1調(diào)控的環(huán)狀RNA形成過(guò)程,環(huán)狀RNA競(jìng)爭(zhēng)性結(jié)合TDP-43的作用等;(5)通過(guò)結(jié)合RBP促進(jìn)后者的細(xì)胞定位變化,比如在神經(jīng)突觸中的定位;(6)環(huán)狀RNA作為RBP蛋白形成復(fù)合物的腳手架,促進(jìn)RBP的相互作用和形成更復(fù)雜的蛋白-RNA復(fù)合物;(7)EIciRNAs通過(guò)結(jié)合RNA聚合酶II促進(jìn)所對(duì)應(yīng)的基因的轉(zhuǎn)錄作用;(8)環(huán)狀RNA直接表達(dá)多肽;(9)特定的環(huán)狀RNA表達(dá)受到神經(jīng)元狀態(tài)的影響;(10)環(huán)狀RNA定位于突觸小泡結(jié)構(gòu)中;(11)環(huán)狀RNA定位于胞外膜結(jié)構(gòu)中,可能參與遠(yuǎn)距離相互作用機(jī)制。以上總結(jié)的這些機(jī)制模型涵蓋了絕大部分環(huán)狀RNA研究的機(jī)制模型,它們均可能是環(huán)狀RNA在神經(jīng)系統(tǒng)中發(fā)揮作用的方式。圖5環(huán)狀RNA在神經(jīng)發(fā)育過(guò)程中可能的作用機(jī)制模型(來(lái)自(Dani?lleetal.,2016))

5.4環(huán)狀RNA作為生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展:8月18日,F(xiàn)rontiersinPhysiology雜志在線發(fā)表了馬來(lái)西亞國(guó)民大學(xué)醫(yī)學(xué)中心NadiahAbu為通訊作者的綜述性文章,匯總分析了環(huán)狀RNA作為生物標(biāo)志物的研究進(jìn)展(Nadiahetal.,2016)。作者從環(huán)狀RNA功能研究進(jìn)展入手,分析了環(huán)狀RNA細(xì)胞類型相關(guān)的表達(dá)特異性特征,以及存在于外泌體等結(jié)構(gòu)中的環(huán)狀RNA的發(fā)現(xiàn)等等,都暗示了環(huán)狀RNA作為生物標(biāo)志物的可能性。最后,作者總結(jié)了目前已報(bào)道的可以作為疾病相關(guān)的生物標(biāo)志物的環(huán)狀RNA分子,總結(jié)如下圖。

6.circRNA/環(huán)狀RNA研究,9月新進(jìn)展剛剛過(guò)去的九月份環(huán)狀RNA研究依然火熱,九月份與環(huán)狀RNA相關(guān)的研究論文和綜述共計(jì)篇,論文數(shù)量方面高于八月份。本月的論文以綜述論文為主,可見(jiàn)世界上各位同行們正在努力總結(jié)和思考環(huán)狀RNA主要進(jìn)展及下一步研究的計(jì)劃等問(wèn)題,下面我們就一起回顧一下九月份的環(huán)狀RNA研究的主要論文吧。1.環(huán)狀RNA通路參與鉛誘導(dǎo)神經(jīng)元凋亡通路調(diào)控作用:9月7日,著名毒理學(xué)雜志ArchivesofToxicology在線發(fā)表了廣州醫(yī)科大學(xué)蔣義國(guó)教授團(tuán)隊(duì)的環(huán)狀RNA研究成果(AruoNanetal.2016)。本文主要探索了鉛誘導(dǎo)神經(jīng)毒性作用過(guò)程中l(wèi)ncRNA和環(huán)狀RNA表達(dá)變化情況以及它們?cè)诙纠碜饔眠^(guò)程中的分子機(jī)制。它們?cè)阢U誘導(dǎo)神經(jīng)毒性作用的小鼠模型的大腦組織中發(fā)現(xiàn)了一些特征性變化的lncRNA和circRNA,包括lncRpa、lncRNAGm16025、lncRNAGm14260,circRar1和Trerf1,作者也深入分析了五種RNA在各種腦組織中的表達(dá)情況,最后選擇lncRpa和circRar1進(jìn)一步研究。利用siRNA和過(guò)表達(dá)技術(shù),他們發(fā)現(xiàn)lncRpa和circRar1在鉛誘導(dǎo)神經(jīng)細(xì)胞凋亡過(guò)程中起重要作用。FISH實(shí)驗(yàn)證實(shí)它們均定位于細(xì)胞質(zhì)中。通過(guò)TargetScan等工具分析結(jié)合RNAantisensepurification(RAP)分析,最終證明它們與miR-671相互作用。miR-671可通過(guò)調(diào)控Akt2和Caspase-8等凋亡相關(guān)蛋白抑制凋亡作用。lncRpa和circRar1可與miR-671直接相互作用,抑制miR-671發(fā)揮作用從而起到促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用。圖1lncRpa和circRar1與miR-671在胞質(zhì)中直接相互作用(來(lái)自(AruoNanetal.2016))2.先兆性子癇患者胎盤中環(huán)狀RNA的作用:9月8日,知名雜志CellularPhysiologyandBiochemistry在線發(fā)表了南京醫(yī)科大學(xué)附屬南京婦幼保健院RuizheJia和他團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)的在先兆性子癇病人胎盤組織中的環(huán)狀RNA研究成果(YatingQianetal.2016)。文中作者選取了40例先兆性子癇患者及35例年齡相匹配的早產(chǎn)對(duì)照組胎盤組織進(jìn)行環(huán)狀RNA表達(dá)分析,共發(fā)現(xiàn)了143種環(huán)狀RNA上調(diào),158種下調(diào)。這一研究初步表明環(huán)狀RNA在先兆性子癇患者胎盤組織中存在疾病相關(guān)的表達(dá)變化,但該變化的病理和生理機(jī)制還不清楚。圖2先兆性子癇患者胎盤組織中環(huán)狀RNA表達(dá)分析(來(lái)自(YatingQianetal.2016))3.環(huán)狀RNA分析技術(shù)體系新進(jìn)展:9月4日,著名生物學(xué)預(yù)印本雜志PeerJPreprints在線發(fā)表了德國(guó)心血管研究中心ChristophDieterich教授及馬普學(xué)會(huì)的合作者共同署名的文章,介紹一種改進(jìn)的從全轉(zhuǎn)錄組分析環(huán)狀RNA的新技術(shù)體系:FUCHS(FranziskaMetgeetal.2016)。FUCHS體系基于長(zhǎng)讀長(zhǎng)測(cè)序(>150bp/Reads),實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)狀RNA內(nèi)可變剪切等信息的更精確解讀。運(yùn)行FUCHS前依然需要進(jìn)行mapping和環(huán)狀RNA鑒定,運(yùn)行FUCHS可實(shí)現(xiàn)環(huán)狀RNA內(nèi)可變剪切等信息的分析,下圖虛線所涵蓋的內(nèi)容均由FUCHS自動(dòng)完成。FUCHS運(yùn)行過(guò)程還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)假陽(yáng)性的環(huán)狀RNA分析,結(jié)果還可以用于miRNAsponge分析等后續(xù)分析操作。圖3FUCHS體系流程(來(lái)自(FranziskaMetgeetal.2016))4.擬南芥中發(fā)現(xiàn)特殊的環(huán)狀RNA形成方式:9月29日,F(xiàn)EBSLett.雜志在線發(fā)表了南京農(nóng)業(yè)大學(xué)趙弘巍教授和他的團(tuán)隊(duì)發(fā)表的環(huán)狀RNA研究論文,從擬南芥的轉(zhuǎn)錄組學(xué)數(shù)據(jù)中找到一類特殊的環(huán)狀RNA分子,他們環(huán)化過(guò)程中不服從GT-AG規(guī)則(XiaoyongSunetal.2016)。作者從16個(gè)擬南芥轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中分析到803種環(huán)狀RNA,綜合而言,這些環(huán)狀RNA有以下幾個(gè)特點(diǎn):(1)序列結(jié)構(gòu)分為經(jīng)典形式和非經(jīng)典形式(不符合GT-AG拼接規(guī)則的RNA拼接環(huán)化產(chǎn)物);(2)葉綠體是環(huán)狀RNA形成的熱點(diǎn);(3)互補(bǔ)序列不僅存在于內(nèi)含子中,還可存在于拼接位點(diǎn)區(qū)域。這些特征與動(dòng)物中差別較大。葉綠體中大量存在環(huán)狀RNA的現(xiàn)象也非常有趣。圖4擬南芥中存在不符合GT-AG規(guī)則的環(huán)狀RNA剪接形式(來(lái)自(XiaoyongSunetal.2016))5.人類外顯子環(huán)狀RNA的研究進(jìn)展及其臨床價(jià)值9月2日,RNABiology在線發(fā)表了復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院腫瘤研究所黃勝林教授的綜述文章,系統(tǒng)分析了人類外顯子環(huán)狀RNA的研究進(jìn)展及其臨床意義(LyuandHuang,2016)。作者從環(huán)狀RNA的基本介紹入手,分別系統(tǒng)匯總介紹了人類外顯子環(huán)狀RNA的檢測(cè)技術(shù),主要特性,已報(bào)道的相關(guān)疾病,功能形式以及臨床應(yīng)用價(jià)值。在人類成纖維細(xì)胞中,環(huán)狀RNA對(duì)應(yīng)的基因占到了14%左右。目前在人類樣本中已發(fā)現(xiàn)的環(huán)狀RNA超過(guò)10萬(wàn)種之多。絕大部分環(huán)狀RNA存在于細(xì)胞質(zhì)中,但有極少數(shù)定位于細(xì)胞核內(nèi)。人類環(huán)狀RNA長(zhǎng)度通常小于1500nt,平均長(zhǎng)度在500nt左右。環(huán)狀RNA的環(huán)化位點(diǎn)兩側(cè)的內(nèi)含子比平均內(nèi)含子長(zhǎng)度長(zhǎng),說(shuō)明更長(zhǎng)的內(nèi)含子有助于形成環(huán)狀RNA分子。目前已在多種物種中發(fā)現(xiàn)了環(huán)狀RNA,說(shuō)明環(huán)狀RNA的形成是有進(jìn)化基礎(chǔ)的。一些環(huán)狀RNA存在明顯的組織和細(xì)胞特異性的表達(dá)狀態(tài)。人們還在唾液和外泌體中檢測(cè)到了環(huán)狀RNA的存在。這些特性都暗示環(huán)狀RNA很可能有目前尚未知曉的重要生物學(xué)功能,有潛在的臨床應(yīng)用價(jià)值。圖5人類外顯子環(huán)狀RNA形成機(jī)制與主要功能(來(lái)自(LyuandHuang,2016))6.體外RNA環(huán)化技術(shù)進(jìn)展:9月26日,RNABiology雜志在線發(fā)表了Greifswald大學(xué)SabineMüller教授等的綜述文章,介紹體外RNA環(huán)化的研究進(jìn)展(SabineMülleretal.2016)。文中作者首先介紹了體外化學(xué)合成RNA及修飾的主要進(jìn)展,進(jìn)一步介紹了體外如何進(jìn)行RNA鏈的連接環(huán)化,包括化學(xué)法和酶法連接(T4RNALigase1)還介紹了基于核酶(Ribozymes)進(jìn)行RNA環(huán)化的發(fā)展情況。隨著環(huán)狀RNA研究的持續(xù)升溫,體外化學(xué)合成環(huán)狀RNA的需求也會(huì)越來(lái)越大。圖6待環(huán)化RNA分子兩端靠近的技術(shù)策略(來(lái)自(SabineMülleretal.2016))7.環(huán)狀RNA在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的作用:9月13日,InternationalJournalofNeuroscience雜志在線發(fā)表了北京天壇醫(yī)院呂瑞娟和她團(tuán)隊(duì)的綜述性文章,探討環(huán)狀RNA在神經(jīng)系統(tǒng)疾病中的作用(Tao-RanLietal.2016)。文中作者首先系統(tǒng)介紹了環(huán)狀RNA主要研究歷史,形成機(jī)制及功能研究的主要進(jìn)展。針對(duì)神經(jīng)系統(tǒng)疾病,作者詳細(xì)列舉與此有關(guān)的環(huán)狀RNA研究。包括ciRS-7和circSry作為miRNASponger在AD,PD等神經(jīng)退行性疾病致病或腦部腫瘤等疾病中可能起到的重要作用。circMbl在強(qiáng)直性肌營(yíng)養(yǎng)不良癥中的作用。cANRIL在腦血管疾病中的作用。hsa-circRNA2149和circRNA100783及circSry在神經(jīng)系統(tǒng)免疫性疾病中的作用等等,匯總分析得到了如下的表格:圖7神經(jīng)系統(tǒng)疾病相關(guān)環(huán)狀RNA及可能機(jī)制(來(lái)自(Tao-RanLietal.2016))8.其他綜述論文及Poster:環(huán)狀RNA作為生物標(biāo)志物的可行性:9月23日,JournalofBiotechnology雜志在線發(fā)表了巴西南里奧格蘭德州聯(lián)邦大學(xué)Dr.RogerioMargis和他的同事的綜述論文,探討了環(huán)狀RNA作為生物標(biāo)志物的可行性(FranceliRodriguesKulcheskietal.2016)。作者認(rèn)為作為miRNASponge功能的環(huán)狀RNA是非常有價(jià)值的生物標(biāo)志物,已報(bào)道的環(huán)狀RNA作為miRNAsponge功能分子與關(guān)節(jié)炎,糖尿病,神經(jīng)系統(tǒng)疾病及一些類型的腫瘤均有密切關(guān)系。環(huán)狀RNA相對(duì)更高的穩(wěn)定性及組織和疾病相關(guān)的差異性表達(dá)特征都是它們作為生物標(biāo)志物的重要特征。環(huán)狀RNA在疾病和衰老過(guò)程中的作用:9月16日,JTranslSci.雜志在線發(fā)表了KennethMaiese的綜述性論文,討論了環(huán)狀RNA在疾病和衰老過(guò)程中可能的作用機(jī)制(KennethMaiese,2016)。作者討論了circ-Foxo3在調(diào)控細(xì)胞衰老過(guò)程中的作用,circANRIL在動(dòng)脈粥樣硬化疾病中促進(jìn)細(xì)胞凋亡的作用,Cdr1as通過(guò)抑制miR-7的作用調(diào)控細(xì)胞增殖和代謝過(guò)程等,cir-ITCH通過(guò)影響Wnt/β-catenin通路影響疾病發(fā)生發(fā)展過(guò)程。環(huán)狀RNA的功能探討:9月9日,WIREsRNA在線發(fā)表了美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生院(NIH)KotbAbdelmohsen教授的綜述文章,討論了環(huán)狀RNA的主要研究進(jìn)展,可能的功能模型及生理和病理作用機(jī)制(AmareshC.Pandaetal.2016)。肺癌相關(guān)lncRNA和環(huán)狀RNA研究進(jìn)展:9月3日,Epigenomics雜志在線發(fā)表了第三軍醫(yī)大學(xué)LiYafei教授的綜述文章,介紹肺癌相關(guān)的lncRNA和環(huán)狀RNA的研究進(jìn)展(WeijiaXieetal.2016)。文中作者總結(jié)了目前已發(fā)現(xiàn)的與肺癌相關(guān)的lncRNA和環(huán)狀RNA,具有致癌性的lncRNA包括HOTAIR、MALAT1、CCAT2、H19等,具有抑癌作用的lncRNA包括MEG3、TUG1、SPRY4-IT1等。環(huán)狀RNA方面作者主要討論了CDR1as在肺癌中的作用。心肌梗死相關(guān)環(huán)狀RNA可預(yù)測(cè)左心室功能:9月13日,JAmCollCardiol.以Letters形式在線發(fā)表了盧森堡心血管研究部研究院的YvanDevaux博士一項(xiàng)研究成果,他們研究發(fā)現(xiàn)了一種心肌梗死特征性的環(huán)狀RNA:MICRA,從外周血中檢測(cè)該環(huán)狀RNA可以預(yù)測(cè)左心室的功能(VausortM,etal.2016)。ciRS-7在肝癌肝微血管侵犯中的作用:9月1日,JCancerResClinOncol雜志在線發(fā)表了四川大學(xué)徐明清課題組的文章,介紹他們發(fā)現(xiàn)的ciRS-7在肝癌干微血管侵犯過(guò)程中可作為一項(xiàng)危險(xiǎn)因素的研究成果(LiangliangXuetal.2016)。作者在該項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)在肝微血管侵犯(MVI)肝癌樣本ciRS-7表達(dá)明顯高于癌旁組織,ciRS-7表達(dá)量與甲胎蛋白表達(dá),MVI特征及低年齡特征高度相關(guān)。因此作者認(rèn)為ciRS-7可以作為MVI的特征性標(biāo)志物,也可作為其治療靶點(diǎn)。環(huán)狀RNA與食管癌輻射抗性的關(guān)系:近日,IntJRadiatOncolBiolPhys.的一系列Poster中展示了來(lái)自溫州醫(yī)科大學(xué)SuH.等展示的一項(xiàng)研究成果,他們發(fā)現(xiàn)輻射抗性的食管癌細(xì)胞中兩種特征性環(huán)狀RNA:circRNA_001059和circRNA_000167,他們可能通過(guò)影響Wnt通路導(dǎo)致食管癌的輻射抗性作用(XieCetal.2016)。參考文獻(xiàn):Nan,A.,Chen,L.,Zhang,N.etal.ArchToxicol(2016).doi:10.1007/s00204-016-1837-1QianY,LuY,RuiC,QianY,CaiM,JiaR.CellPhysiolBiochem.2016;39(4):1380-90FMetge,LFCzaja-Hasse,RReinhardt,CDieterich-2016-SunX,WangL,DingJ,WangY,etal.FEBSLett.(2016).doi:10.1002/1873-3468.12440.

Lyu,D.,andHuang,S.(2016).TheemergingroleandclinicalimplicationofhumanexoniccircularRNA.RNAbiology,0.MüllerS,AppelB.RNABiol.(2

溫馨提示

  • 1. 本站所有資源如無(wú)特殊說(shuō)明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請(qǐng)下載最新的WinRAR軟件解壓。
  • 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請(qǐng)聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
  • 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒(méi)有圖紙預(yù)覽就沒(méi)有圖紙。
  • 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
  • 5. 人人文庫(kù)網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對(duì)用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對(duì)用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對(duì)任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
  • 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請(qǐng)與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
  • 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對(duì)自己和他人造成任何形式的傷害或損失。

最新文檔

評(píng)論

0/150

提交評(píng)論