circRNAs （CircularRNAs，環(huán)形RNA分子） 是一類不具有5‘ 末端帽子和3’ 末端poly(A)尾巴、并以共價鍵形成環(huán)形結(jié)構(gòu)的客觀存在于生物體內(nèi)的非編碼RNA分子。

1976年Sanger等人在高等植物中發(fā)現(xiàn)了致病性的單鏈環(huán)狀病毒，這是人類發(fā)現(xiàn)circRNA。盡管circRNA已經(jīng)被發(fā)現(xiàn)數(shù)十年，但在很長一段時間內(nèi)被認(rèn)為是錯誤剪接的副產(chǎn)品。經(jīng)過30多年的沉寂后，在2013年一鳴驚人，并在隨后幾年時間里迅速成為基因調(diào)控明星分子。

環(huán)狀RNA可以作為microRNA的“海綿”，與之結(jié)合，從而調(diào)控microRNA對靶mRNA的抑制作用。這種機(jī)制被稱為“microRNA海綿效應(yīng)”，能夠通過吸附microRNA來減少其活性，從而間接增加下游基因的表達(dá)。例如，環(huán)狀RNA Cdr1as能夠與miR-7結(jié)合，調(diào)控神經(jīng)元中神經(jīng)遞質(zhì)谷氨酸的釋放，進(jìn)而影響神經(jīng)功能。研究表明，Cdr1as能夠結(jié)合超過70個miR-7結(jié)合位點(diǎn)，從而起到對miR-7的有效吸附，這種強(qiáng)效的吸附功能使Cdr1as在神經(jīng)系統(tǒng)中起到至關(guān)重要的調(diào)控作用。

環(huán)狀RNA能夠通過與RNA結(jié)合蛋白結(jié)合，調(diào)節(jié)其活性，或者作為蛋白質(zhì)相互作用的支架。具體來說，某些環(huán)狀RNA可以通過作為增強(qiáng)子或支架來促進(jìn)蛋白質(zhì)之間的相互作用，從而影響信號轉(zhuǎn)導(dǎo)和基因表達(dá)調(diào)控。例如，研究發(fā)現(xiàn)環(huán)狀RNA circ-Foxo3可以與細(xì)胞周期調(diào)控蛋白結(jié)合，抑制細(xì)胞周期的進(jìn)展，從而對細(xì)胞增殖起到負(fù)調(diào)控作用。此外，circZKSCAN1也被發(fā)現(xiàn)通過與RBPs相互作用，抑制肝癌細(xì)胞的轉(zhuǎn)移和侵襲能力，表明環(huán)狀RNA在癌癥的發(fā)生和進(jìn)展中具有關(guān)鍵作用。

圖2.circRNA調(diào)控機(jī)制

近日，《分子細(xì)胞》（Molecular Cell）在線發(fā)表了中國科學(xué)院分子細(xì)胞科學(xué)創(chuàng)新中心陳玲玲研究組與復(fù)旦大學(xué)楊力研究組合作完成的關(guān)于內(nèi)源環(huán)形RNA降解的最新研究成果。該研究解析了生理條件下環(huán)形RNA被核酸內(nèi)切酶DIS3監(jiān)控降解的新機(jī)制，實(shí)現(xiàn)了對環(huán)形RNA“生老病死”過程中特異調(diào)控及分子特征等基礎(chǔ)研究的閉環(huán)。

• 高通量測序技術(shù)：通過RNA-seq、三代測序技術(shù)（如Nanopore測序）等方法，能夠高效鑒定circRNA的全長序列、可變剪接事件，并進(jìn)行定量分析。

• 微陣列技術(shù)：利用circRNA微陣列可以高通量檢測circRNA的表達(dá)譜。

• 實(shí)時定量PCR（qPCR）：通過設(shè)計特異性引物，針對circRNA的反向剪接位點(diǎn)（BSJ）進(jìn)行定量分析，用于驗(yàn)證和比較不同樣本中circRNA的表達(dá)水平。

高通量測序技術(shù)由于通量高、快速、方便，成為研究環(huán)狀RNA的主流方法，建庫方法如下：

翌圣生物作為 的分子酶原料供應(yīng)商，在NGS（下一代測序）領(lǐng)域憑借深厚的技術(shù)積累和創(chuàng)新研發(fā)能力，為生命科學(xué)和精準(zhǔn)醫(yī)療領(lǐng)域提供了 的解決方案。

翌圣生物circRNA研究原料整體解決方案

盡管 circRNA 的研究取得了顯著進(jìn)展，但circRNA 在疾病中的具體作用機(jī)制仍需深入研究。未來，circRNA 的研究方向?qū)ǎ哼M(jìn)一步探索 circRNA 的形成機(jī)制和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)；揭示 circRNA 在不同疾病中的具體作用機(jī)制和調(diào)控途徑；開發(fā)基于 circRNA 的疾病診斷方法和治療策略；以及探索 circRNA 在生物技術(shù)和合成生物學(xué)中的應(yīng)用潛力。通過這些研究，我們將更深入地理解 circRNA 的生物學(xué)意義及其在疾病診斷和治療中的作用。

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