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中科院团队Cell子刊发表环状RNA新成果
时间:2016-04-11 10:53:49  作者:网站编辑  来源:生物通
从上世纪六十年代的tRNA、八十年代的rRNA、到九十年代的microRNA,非编码RNA在不断刷新人们对RNA的认识。就在几年前,科学家们又发现了一种特殊的非编码RNA,环状RNA(circRNA)。这种内源RNA分子很快成为了生物学领域的新热点。

  从上世纪六十年代的tRNA、八十年代的rRNA、到九十年代的microRNA,非编码RNA在不断刷新人们对RNA的认识。就在几年前,科学家们又发现了一种特殊的非编码RNA,环状RNA(circRNA)。这种内源RNA分子很快成为了生物学领域的新热点。

  与传统的线性RNA不同,circRNA分子呈封闭环状结构,不受RNA外切酶影响,表达稳定不易被降解。虽然circRNA广泛存在于细胞中,但科学家们还不清楚这些分子是如何生成的。中科院上海生命科学研究院的研究团队对此进行了深入研究。他们四月七日在Molecular Cell杂志上发表文章揭示了新生circRNA的加工过程,文章通讯作者是陈玲玲研究员和杨力研究员。

  真核细胞的circRNA是pre-mRNA经过反向剪接形成的。为了研究circRNA加工,研究人员通过用4-thiouridine (4sU)对新生RNA进行代谢标记。他们惊讶的发现,pre-mRNA加工成circRNA的效率非常低。反向剪接的产量与RNA聚合酶II的延伸速度正相关,受到顺式作用元件的严格控制。进一步研究显示,circRNA加工大多发生在转录后,这些分子稳定存在而且会累积起来,尤其是在分裂速度慢的细胞中(比如神经元)。

  陈玲玲研究员和杨力研究员一直走在环状RNA领域的前沿。2014年09月他们的研究团队在Cell杂志上发表文章指出,是内含子的互补序列介导了外显子环化。环状RNA的生成机制主要有两种模型:套索驱动的环化和内含子配对驱动的环化。这项研究为内含子配对驱动环化提供了有力支持,证实是内含子的互补序列介导了外显子环化,生成的选择性环化产物进一步扩大了哺乳动物转录后调控的复杂性。

  今年二月陈玲玲研究员在Nature Reviews Molecular Cell Biology杂志上发表综述文章,全面探讨了环状RNA(circRNA)的生物合成和新功能。虽然环状RNA通常表达水平较低,但它们的表达存在细胞和组织特异性。文章指出,环状RNA可以通过不同途径影响基因表达,有效扩展真核细胞转录组的多样性和复杂性。

  上个月,杨力研究员领导团队在小鼠和人类基因组中鉴定了潜在的circRNA衍生假基因。这项发表在Cell Research杂志上的研究表明,circRNA发生反转录转座可能生成一些假基因,通过增加CTCF结合位点重塑基因组结构。而且这些假基因会在哺乳动物基因组中遗传下去。

关键字:环状RNA、microRNA
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