天津m1A环状RNA研究

自2013年的两篇在Nature期刊上对于环状机制研究成果问世以来，对于环状RNA的关注达到了空前的地步，迅速成为RNA领域火热的明星分子之一。环状RNA相比于线性结构的mRNA分子，具有更稳定的环状封闭结构，因此在循环体系中环状的表达量更稳定。多篇文章已报道环状RNA可行使“microRNA海绵机制”，通过竞争性的结合miRNA间接影响mRNA，在多种疾病的发生和发展中起到了重要的调控作用。环状RNA的研究从传统的“海绵机制”逐步发展多元化，更多的呈现出功能的多样性，如结合功能蛋白、编码蛋白潜能、影响可变剪切、受甲基化调控等。无处不在的功能覆盖让环状研究备受亲睐。新年伊始，云序生物公众号将为大家优中评优，悉数云序客户部分的环状RNA研究成果circRNA亦可直接通过局部碱基配对靶向mRNA。天津m1A环状RNA研究

人、大鼠、小鼠来源的环状研究已经取得了一定进展，农学背景的云序客户也在自己擅长的生物标本中进行了环状RNA研究，证明了环状在多个物种当中都起到了重要的生物学作用。河南农业大学研究团队出环状分子可以调控小麦在环境压力下对光合作用、卟啉、叶绿素代谢、氧化磷酸化以及氨基酸的生物合成等方面起到应答性的调控作用，天津医科大研究团队在快速心房起搏（rapid atrial pacing，RAP）犬模型的心房组织中探寻circRNA-miRNA网络，预测环状分子在离子通道活性和细胞骨架结构成分中起重要作用。莠去津（Atrazine, AZ）是一种环境内分泌干扰物，可以影响两栖动物发育过程。山东职业卫生研究中心研究团队通过比较AZ诱导发育异常组织和正常非洲爪蟾组织中环状分子的异常表达，推测环状分子可以参与wnt信号通路与孕酮介导的卵母细胞成熟信号通路。类似的，其他云序客户发表文章中还关注到了斑马鱼、鸡等其他物种当中环状RNA的重要生物学作用。江苏m5c环状研究CircRNA被报道与人类多种疾病相关。

环状RNA作为研究持续火热的明星分子，不同于对其丰富的表达谱研究，环状RNA功能机制研究还处在起步阶段。环状RNA研究多为miRNA海绵机制，部分circRNA可竞争性结合miRNA，解除miRNA对靶基因的抑制作用，上调靶基因的表达。其实，环状RNA可以通过结合不同种类的功能蛋白，分别在转录前、后及翻译水平严格调控细胞生殖生长等过程。云序曾对环状RNA经典研究思路进行过详细解析（2018国自然研究热点一环状RNA研究深度剖析），感兴趣的老师可以查询浏览。

研究思路： 本文首先基于高通量手段比较了小鼠中LT-HSC，ST-HSC和MPPs中全转录组变化，共发现156种明显性差异表达的circRNAs。表达量验证证实9个circRNA在LT-HSC中明显性上调。在细胞表型层面，发现只有干扰D430042O09Rik转录的circRNA——Cia-cGAS后，可明显改变造血干细胞的亚群分布，作者因此锚定Cia-cGAS进行机制分析。作者通过Cas-9基因敲除策略成功构建了Cia-cGAS基因敲除小鼠，在Cia-cGAS基因敲除小鼠中LT-HSC明显性减少，I型IFN表达升高。通过RNA Pull-down实验，作者发现Cia-cGAS可以与cGAS结合，cGAS-RIP实验反向证实二者之间具有直接的相互作用。后续，作者通过生信预测结合EMSA实验分析了Cia-cGAS与cGAS相互作用的位点信息。酶学研究证明，Cia-cGAS可通过结合cGAS并抑制其活性。circRNA 早于20世纪70年代在RNA病毒中被发现。

环状RNA作为新发现的RNA分子，从诞生之日起就是光环加身，屡屡登上Science、Nature、Cell等高分期刊。近期发表的《2019研究前沿》中，“环状RNA作为cancer新的生物标志物”成为生物科学领域6个新兴前沿之一。2019年环状RNA共发表SCI论文885篇，较2018年增长约20%，其中大于10分的文章约60篇，是2018年的3倍左右。2019年关于环状RNA的国自然审批金额高达8000多万，环状RNA的火热仍在持续。环状RNA(circular RNA，circRNA)是新发现的一类新型非编码RNA分子，其在真核细胞中的大量存在颠覆了传统的线性RNA观点，成为近两年来RNA领域中迅速升起的一颗新星。circRNA可作为RBP海绵，即MBL与cirMbl的直接相互作用。吉林m7G环状RNA pull down

可以翻译成蛋白质，但大部分是非编码RNA。天津m1A环状RNA研究

研究指出，环状RNA能够调控来源基因的表达。为了进一步了解小麦差异表达环状RNA的功能，研究人员对它们的来源基因进行GO(Gene Ontology)分析。结果显示在脱水作用下，差异表达的环状RNA的来源基因可能在不同的生物进程和分子功能方面发挥作用。2013年两篇Nature文章揭示环状RNA具有miRNA海绵的功能，它可以吸附miRNA来调节基因的表达。研究人员对不同样本之间差异表达的62种环状RNA进行靶miRNA的结合预测。发现其中6种环状RNA具有潜在的miRNA结合位点。随后，研究人员对这些miRNA下游靶基因进行功能预测，分析结果显示靶基因参与的信号通路都与脱水应激反应相关，暗示着这6种差异表达的环状RNA可能通过miRNA海绵机制发挥作用。天津m1A环状RNA研究

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