circRNA研究-非编码RNA平台-荔园基因科技（深圳）有限公司

非编码RNA平台

荔园非编码RNA平台——circRNA研究

circRNA介绍

circRNA是一类特殊的非编码RNA分子，近两年成为了RNA领域最新的研究热点。因为circRNA分子呈封闭环状结构，其不受RNA外切酶影响，因此较线性RNA而言不易降解，表达更稳定。近年的研究表明，circRNA分子富含microRNA结合位点，作为ceRNA在胞内发挥miRNA sponge的作用，通过竞争性解除miRNA对其靶基因的抑制作用，上调靶基因的表达水平，进而在转录水平上对靶基因进行调控，circRNA在诸多疾病如肿瘤的发生和进展过程中中发挥着重要的调控作用。本专题基于对circRNA背景知识的梳理，着重关注circRNA调控microRNA发挥功能的研究策略。

circRNA的特征

circRNA结构为环形，较线性RNA更稳定。
circRNA主要由外显子环化和内含子环化形成。
部分circRNA具有microRNA反应元件（microRNA response element, MRE），可作为ceRNA发挥miRNA sponge的作用。
circRNA的表达具有时间和空间特异性。
大多数circRNA为内源性ncRNA，部分为外源性circRNA。
circRNA在进化上具有保守性，可作为疾病诊断的理想标志物。

circRNA形成机制

根据剪接来源的不同，circRNA可分为外显子环化形成的环状RNA（exonic cirRNAs）和内含子环化形成的环状RNA（ciRNAs）。外显子环状RNA通过反向剪接的方式形成，目前形成机制存在两种假设：

在外显子环状RNA形成过程中，前体RNA发生了部分折叠，外显子出现跳跃现象，导致在被跨越的部位形成外显子包含内含子的环状RNA中间体套索结构，套索内部进一步剪接去除内含子序列后形成环状RNA。

前体RNA序列两侧内含子上存在的反向互补序列介导环状RNA的形成。

一、外显子环状RNA形成机制推测图二、 ciRNAs由内含子环状RNA的形成三、外显子-内含子环状RNA（EIciRNA）的形成

circRNA调控microRNA的研究策略

Memczak S 和Hansen TB带领各自的研究团队于2013年在nature报道了其研究成果，他们发现环状RNA作为microRNA sponges竞争性吸附microRNA，间接上调microRNA相关靶基因的表达发挥作用。Memczak S和Hansen TB团队的工作开启了circRNA/microRNA研究的先例。综合近年该领域的研究成果，我们可以清晰的了解circRNA/microRNA研究的流程和策略。

1.筛选差异表达circRNA 2.分析建立circRNA/microRNA互作关系网络 3.确认筛选达标circRNA的表达差异

4.预测circRNA-miRNA-mRNA 关系 5.靶基因功能注释 6.circRNA-microRNA-mRNA 调控轴功能验证

参考文献

Hansen TB et al. Natural RNA circles function as efficient microRNA sponges. Nature. 2013 Mar 21;495(7441):384-8.
Memczak S et al. Circular RNAs are a large class of animal RNAs with regulatory potency. Nature. 2013 Mar 21;495(7441):333-8.
Zhong ZY et al. Screening differential circular RNA expression profiles reveals the regulatory role of circTCF25-miR-103a-3p/miR-107-CDK6 pathway in bladder carcinoma. Sci Rep. 2016; 6: 30919.