CircRNA研究进展综述_ppt课件

•2013年Rajewsky教授曾在Nature上发表文章指出，circRNA具有microRNA海绵的作用，可以结合并抑制 microRNA的活性，进而调控microRNA靶标发挥作用。atural RNA circles function as efficient microRNA sponges.NatureYear published:(2013)DOI:doi:10.1038/nature11993
套索驱动环化
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CircRNA 研究进展
•哈佛医学院 Salmena 等于 2011 年 7 月提出了着名的 ceRNA 调控假说。 该假说认为： ceRNA 的生物 学 功 能 是 通 过 miRNA 应 答 元 件 （ miRNAresponse element,MRE） 完成的，ceRNA 具有数量和种类不等的 MRE,可以竞争性地结合 miRNA,降低miRNA 对其靶标的抑制作用，也就是 miRNA 的海绵作用。
•2012年第一篇环状RNA文章（Salzman，2012）发表，Salzman通过RNA-Seq方法首次报道了80个环状RNA。 至此借助于高通量测序技术，环状RNA(circular RNA)验明正身进入科研视界，送出了来自这一环状宇宙的 第一份信函
•Jeck 等在人类成纤维细胞中检测出了高达 25000 多种的circRNA；而MeБайду номын сангаасczak等通过RNA-seq 数据结合人白 细胞数据库鉴定出 1950种人类circRNA、1903种小鼠circRNA (其中81种与人类circRNA相同) 和724种线虫 circRNA Circular RNAs are a large class of animal RNAs with regulatory potency.Nature.Year published:(2013)DOI:doi:10.1038/nature11928
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CircRNA
circRNAs（Circular RNAs，环形RNA分子）是一类不具有5' 末端帽子和3'
末circR端NAp具o体ly特(征A：)尾巴、并以共价键形成环形结构的非编码RNA分子
(1)circRNA由特殊的可变剪切产生，大量存在于真核细胞的细胞 质中，但少部分内含子来源的circRNA则存在于核酸内，具有一定 的组织、时序和疾病特异性; (2)广泛存在于人体细胞中，有时甚至超过它们线性异构体的10倍 之多; (3)与传统的线型RNA(linear RNA，含5＇和3＇末端)不同，circRNA 分子呈封闭环状结构，不易被核酸外切酶RNaseR降解，比线性 RNA更稳定; (4)具有高度保守性，部分具有快速的进化性改变; (5)大多数来源于外显子，少部分由内含子直接环化形成; (6)部分circRNA分子含miRNA应答元件(miRNAresponse element， MRE)，可充当竞争性内源RNA(competing endogenousRNA， ceRNA)，与miRNA结合，在细胞中起到miRNA海绵的作用，进而 解除miRNA对其靶基因的抑制作用，上调靶基因的表达水平; (7)可以翻译成蛋白质，但大部分是非编码RNA。
CircRNA 研究进展分享
分享人：滕飞 部门：癌症业务线-转录组
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目录
• CircRNA 介绍 • CircRNA 研究进展 • CircRNA文章典型案例分析 • CircRNA目前生物信息分析流程比较 • CircRNA 未来研究方向预测
1979年洛克菲勒大学的Hsu和Coca-Prados 在电子显微镜下观察到的真核细胞细胞质中观测 到环状RNA的存在
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•功能：海绵作用
miRNA海绵作用（miRNA sponge）：结合并封闭miRNA的调控作用，从而使其靶基因表达增强。
海绵作用来源
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•功能：编码蛋白质
大多数 circRNA 存在于胞质中,提示它们可以被装载到核糖体而被翻译成多肽。 与许多没有 5'帽和 3' 多聚（ A） 尾的线性 mRNA 相似，circRNA 也缺乏有效的翻译起始结构，但是一旦启动了一个内部核糖体 进入位点 （ internal ribosome entry site,IRES） ,两者都是可以被翻译的.
•2013年9月12日中科院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所陈玲玲组与计算生物所杨力组合作， 在《Molecular Cell》（IF:14.08）上发表 Circular Intronic Long Noncoding RNAs ；构成、细胞定位、成环机制、 功能机理
丁型肝炎病毒（ hepatitis D virus,HDV） 的核心包含有单股负链共价闭合 circRNA 分子，它编码的相 关蛋白 HDV 抗原（ hepatitis D virus antigen,HDAg） 在疾病发展中起到了重要的作用.
另外，研究者发现，人骨肉瘤细胞 U2OS 中，circRNA 具有翻译功能，尽管其翻译效率非常低. 但是， 随着越来越多核糖体分析数据的获得，circRNA 在其它细胞类型或物种中是否能被翻译是一个值得深入研 究的课题
RNase R
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CircRNA
•分类标准：来源
exon circRNA 定位：细胞质
功能：miRNA海绵作用
CiRNA
形成来源
EIciRNAs
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•功能：circRNA顺式调控亲本基因的表达
一方面 circRNA可以与RNA结合蛋白相互结合影响亲本基因mRNA的表达。 另一方面，环状RNA形成过程中内含子间竞争性互补配对可以与线性RNA之间达成一种平衡，影响mRNA的表达， 甚至蛋白翻译。
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•形成机制
1.“内含子配对驱动环化”（intron-pair-driven circularization）模型， 2.“套索驱动环化”（lariat-driven circularization）模型
Xiao-Ou.Complementary Sequence-Mediated Exon Circularization. Cell, September 18, 2014;DOI: 10.1016/j.cell.2014.09.001