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環狀RNA簡介

   環狀RNA(circRNA)是一類特殊的非編碼RNA分子,也是RNA領域最新的研究熱點。環狀RNA mRNA在剪接的過程中,上游exon的5’端與下游exon的3’端剪接到一起,從而形成的首尾相接的環狀RNA分子,大量存在于真核轉錄組中,在不同的物種中具有保守性,同時存在組織及不同發育階段的表達特異性。目前已經發現的環狀RNA已多達十萬種。

    與傳統的線性RNA(linear RNA,含5’和3’末端)不同,circRNA分子呈封閉環狀結構,不受RNA外切酶影響,表達更穩定,不易降解,這使得環狀RNA在作為新型臨床診斷標記物的開發應用上具有明顯優勢。

     在功能上,2013年2月Nature上兩篇文章研究表明,circRNA分子富含microRNA(miRNA)結合位點,在細胞中起到miRNA海綿( miRNA sponge)的作用,進而解除miRNA對其靶基因的抑制作用,升高靶基因的表達水平;同時保守型分析發現環狀RNA上潛在具有多種RNA結合蛋白的結合位點,暗示circular RNA可以調控RNA結合蛋白的功能。作用機制被稱為競爭性內源RNA(ceRNA)機制。

環狀RNA特點:

1、大多存在于細胞質中,且序列高度保守;  

2、一般細胞或組織中,環狀RNA較穩定,半衰期在48h,其他mRNA(線性)半衰期約為10h。  

3、不同細胞中表達的環狀RNA可能不同;  

4、同一個基因可能即產生線性mRNA,又可以轉錄成環狀RNA;

5、總量估計,外顯子環狀RNA(exonic circRNA)的量約為polyA mRNA(線性mRNA)的1%;占所有非核糖體RNA的0.8%;  

6、大部分為ncRNA。

環狀RNA形成示意圖: