2017-06-07
環狀RNA(Circular RNA，CircRNA) 或稱環形RNA，是新近確認的一類特殊的非編碼RNA( non-coding RNA，ncRNA)分子。circRNA由于表達的特異性和調控的復雜性，以及在疾病發生中的重要作用越來越受到大家的重視。這里介紹一些circRNA的相關信息，幫助大家更好的理解、挖掘和探索circRNA。
1. CricRNA生物合成
研究表明，circRNAs的形成不同于線性RNA的標準剪切模式，是通過back-splicing方式剪切而來。現有的circRNA形成模型主要有以下幾種：
1) Splicesome-Dependent Circularization Path
Back-splicing需要snRNP(小核核糖體蛋白)對pre-mRNA連續組裝從而催化環化；
2) Intron-Pairing-Driven Circularization Path
circRNA的形成依賴于一個反向互補的motif促進環化，motif兩端分別是GU富集片段和C富集片段；
3) Lariat-Driven Circularization Path
一個索狀結構促進circRNA的形成，內含子區的重復ALU側翼元件與正常的線性RNA剪接存在競爭關系，它通過反向互補配對加速環化；
4) Protein Factors Associated Circularization Path
RBPs(RNA結合蛋白)結合內含子區特定的靶序列帶來供體-受體序列，從而促進環化。同時，RBPs可以穩固motif剪接，抑制線性RNA剪接；
circRNAs的4種不同形成模型如下圖所示：
2. circRNA的分子特性
1) circRNAs由于是封閉環狀結構，所以沒有5’-3’的極性，也沒有polyA尾巴。因此，比線性RNA穩定；
2) circRNAs表達豐度差異大；
3) circRNAs通常具有組織、時序和疾病特異性。
4) 絕大部分的circRNAs是內源非編碼RNAs；
5) 不同物種間的circRNAs進化保守；
總的來說，circRNAs的這些特性決定了它們在轉錄和轉錄后的重要作用，也暗示著其可能作為疾病診斷的理想biomarker。
3. circRNA的生物學功能
1) cicrRNAs作為內源mRNA的競爭者，是miRNA的海綿吸附體；
2) circRNAs調控可變剪切或轉錄過程；
3) 與靶基因結合，作為模板環形翻譯；
4) circRNA調控親本基因的表達；
5) 影響選擇性剪切；
circRNA在疾病發生的起始和發展階段發揮重要作用，因此可以作為潛在的靶向治療biomarkers。
下圖顯示了circRNA的5種功能：
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原始參考文獻：
Jing L, Tian L, Wang X, et al. Circles reshaping the RNA world: from waste to treasure[J]. Molecular Cancer, 2017, 16(1):58.
其他類似文獻：
1. Qu S, Yang X, Li X, Wang J, Gao Y, Shang R, Sun W, Dou K, Li H. Circular RNA: A new star of noncoding RNAs. Cancer Lett. 2015, 365(2):141-8.
2. Andreeva K, Cooper N G F. Circular RNAs: New Players in Gene Regulation[J]. Advances in Bioscience & Biotechnology, 2015, 06(6):433-441.
3. Hansen T B, Jensen T I, Clausen B H, et al. Natural RNA circles function as efficient microRNA sponges[J]. Nature, 2013, 495(7441):384.
