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          分子細胞科學卓越創新中心陳玲玲團隊受邀在Cell上發表環形RNA長篇綜述

          文章來源:分子細胞科學卓越創新中心  |  發布時間:2022-05-18  |  【打印】 【關閉

            

            5月17日,中國科學院分子細胞科學卓越創新中心陳玲玲團隊受邀在國際學術期刊Cell在線發表了題為“Circular RNAs: characterization, cellular roles and applications”的綜述論文。該論文系統梳理了針對環形RNA研究的生物學技術手段,總結了其以非編碼RNA形式參與調控細胞內基因表達和通過編碼功能性小肽調控相關生物學過程的最新研究成果,并展望了環形RNA在生物醫學領域的應用前景。

            區別于傳統認識,許多體內穩定存在的長非編碼 RNA 以共價閉合環形結構存在,其中大部分由反向剪接產生,被稱為環形RNA (circular RNA, circRNA)。近年來,隨著轉錄組測序新技術的發展和應用,以及相應計算生物學分析流程的不斷優化,科學家在真核生物中發現了多達數十萬條的外顯子反向剪接環形RNA。

            陳玲玲團隊最新發表在Cell上的環形RNA相關特邀綜述論文,系統性地總結和梳理了近年來國際上環形RNA的生物學功能及調控機制等研究成果。環形RNA的生成加工在多個水平受到嚴格調控,其出核及降解機制也與同源線性mRNA不同,該綜述從發現、鑒定和研究環形RNA的生物學手段出發(圖A),總結了環形RNA以非編碼RNA的形式如:miRNA和蛋白質的分子海綿、影響轉錄、干擾mRNA前體的正常剪接、調控mRNA分子翻譯、形成環形RNA蛋白質復合體、與mRNA競爭性結合蛋白質等機制,參與免疫、代謝、神經系統發育和細胞增殖等生物學過程中(圖B)。

            近年來,也有研究表明一部分環形RNA能夠作為翻譯模版編碼功能性小肽,從而調控熱休克應激、腫瘤細胞遷移侵襲等生物學過程(圖C)。值得一提的是,環形RNA的穩定性和特殊的免疫原性,使得環形RNA具有很好的轉化應用場景。該論文總結了環形RNA一系列轉化應用場景:如作為RNA適配體、miRNA和蛋白質的分子海綿、反義RNA、調控細胞內天然免疫反應、蛋白質翻譯載體及疾病相關分子標志物等,為進一步改造和利用環形RNA提供新思路(圖D)。

            分子細胞卓越中心副研究員劉楚霄為該論文的第一作者,陳玲玲研究員為該論文的通訊作者。該項工作得到了來自科技部、中科院和基金委的經費支持。

            圖A:環形RNA的發現、鑒定和功能解析手段;圖B:環形RNA參與調控細胞內多種生物學過程的分子模型;圖C:可翻譯的環形RNA及其調控模型;圖D:環形RNA在生物醫學領域的轉化應用場景

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