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環(huán)形RNA中的可變剪接
環(huán)形RNA的識別及表達分析
6月28日，學(xué)術(shù)期刊Nature Communications 在線發(fā)表了中國科學(xué)院北京生命科學(xué)研究院計算基因組實驗室趙方慶團隊題為Comprehensive identification of internal structure and alternative splicing events in circular RNAs 的研究成果。該研究采用計算與實驗相結(jié)合的手段，深入探索了環(huán)形RNA內(nèi)部結(jié)構(gòu)并發(fā)現(xiàn)四種普遍存在的可變剪接類型，指出環(huán)形RNA的可變剪接可能具有與mRNA剪接不同的調(diào)控機制。
近年來的研究表明環(huán)形RNA在動物細(xì)胞內(nèi)普遍存在，其中一些種類承擔(dān)著重要的生物學(xué)功能。研究發(fā)現(xiàn)個別環(huán)形RNA并非*由已知外顯子組成，可能具有特殊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。相對于mRNA，環(huán)形RNA表達量低并與前者在基因組位置上有較大重疊，所以此前環(huán)形RNA的識別研究都集中在環(huán)形接合位點的檢測上，而尚無高通量手段對環(huán)形RNA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和可變剪接進行全面探索，這極大限制了科研人員對環(huán)形RNA組成及結(jié)構(gòu)的認(rèn)識?；诖耍w方慶課題組開創(chuàng)性地提出基于環(huán)形RNA接合位點測序讀段對（back-spliced junction read pairs）的分段比對特征，進行了識別環(huán)形RNA外顯子結(jié)構(gòu)和可變剪接事件的研究。結(jié)合長讀段測序分析和實驗驗證，該研究組全面調(diào)查了10種人類細(xì)胞系以及62種果蠅不同組織和發(fā)育時期樣品中環(huán)形RNA內(nèi)部結(jié)構(gòu)特征。他們的研究發(fā)現(xiàn)，可變剪接事件在環(huán)形RNA內(nèi)部普遍存在，在定位上具有明顯的核內(nèi)傾向，同時表現(xiàn)出組織和發(fā)育階段特異的表達模式。特別是，他們所發(fā)現(xiàn)的可變剪接在相對豐度上與mRNA顯著不同，并有較大比例的外顯子在后者中不表達。通過生物信息學(xué)分析，揭示環(huán)形可變剪接涉及不同于mRNA的剪接因子，表明環(huán)形RNA可變剪接可能受到與已知機制不同的調(diào)控作用。該研究為環(huán)形RNA形成機制和功能的研究提供了新的角度。
該工作由趙方慶課題組的高遠(yuǎn)、王金鋒與鄭毅等共同完成，并得到國家自然科學(xué)基金委和中科院的經(jīng)費支持。齊一生物編
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