國自然如此青睞的circle RNA，你知道該怎麼研究嗎？

下面的數據告訴你，國自然基金有多偏愛circle RNA。

2017年，國自然獲批的項目中circRNA相關的項目高達176項，其中２項傑出青年基金，１項優秀青年基金，２項重點項目，94項面上項目，62項青年基金項目，15項地區科學基金項目。

不過，circRNA也不是一開始就這麼火的。1976年，Sanger最早發現了circRNA，但由於技術的局限性和circRNA結構的特殊性，circRNA一直被認為是錯誤的剪接或間接過程中的副產物，在生命活動中不具有特殊的功能。

近年來隨著RNA測序技術的發展，關於circRNA的研究才越來越多。尤其是2012年，Salzman等對circRNA進行了比較全面系統報道，circRNA才開始被重新認識並深入研究，然後迅速躥紅，成為研究者心中的「明星」。

話不多說，今天小編就來跟大家嘮一嘮circRNA到底是個啥，以及大家是如何研究它的？↓↓

circRNA是個啥？

環狀RNA( circRNA)是一類經反向剪接後、由3"末端和5"末端共價結合形成的環狀非編碼RNA分子，廣泛存在於多種生物細胞中，具有結構穩定、序列保守及細胞或組織特異性表達等特點。

circRNA有啥特徵？

１. 特殊的可變剪接所產生的，大部分由外顯子產生，少部分內含子來源，廣泛的存在於細胞質中，少量內含子來源的位於細胞核當中

２. 不具有5"末端帽子和3"末端poly(A)尾巴，比線性RNA 穩定，不易被核酸外切酶RNase R降解。

３. 富含miRNA 結合位點，與相應microRNA 結合，起到海綿作用。

circRNA咋來的？

目前發現的circRNAs 根據來源可分為3 類：外顯子來源的環狀RNA，內含子來源的環狀RNA和由外顯子及內含子共同組成的環狀RNA。

circRNA能幹啥？

1.circRNA 最典型的一個作用機制是充當miRNA分子「海綿」，使miRNA無法與靶基因結合，進而調控靶基因的表達。

2.circRNA可以作為一種工具順式調控疾病相關母系基因的轉錄，進而影響母系基因及其靶基因的表達，為相應疾病的治療提供了一種新思路。

3.circRNA與蛋白質的相互作用。circRNA可與RNA結合蛋白結合，調節RNA結合蛋白或者RNA的胞內運輸。

4.circRNA 參與蛋白翻譯。最新研究發現，一直被認為是非編碼RNA的circRNA也能編碼多肽，並通過其行使功能。

別人怎麼研究circRNA的？

１.circRNA與多種疾病密切相關，具有重要的研究價值，且穩定不易降解，所以其作為biomarker的研究是比較熱門的。

２.circRNA與miRNA的相互作用關係是目前最常見的circRNA功能研究思路。

文獻分析

上面說過circRNA作為miRNA分子「海綿」的研究最容易入手，那麼大家都是怎麼研究的呢？

高分文章套路好，小編就找了18年七月剛剛發表在Cell Research（IF=9.130）的一篇文章講一講高分文章里的清晰完整的circRNA－miRNA研究邏輯是怎麼樣的。

環狀RNA和長非編碼RNA作為調節真核生物中基因表達的有效miRNA海綿起作用。然而，功能性miRNA在膠質母細胞瘤（GBM）中的海綿仍然很大程度上未知。

研究者對GBM相關的非編碼RNA進行了深入研究，發現 circNT5E能夠作為miRNA-422a的海綿吸附體，抑制其活性，進而影響膠質母細胞瘤的腫瘤發生。

1. 篩選分子

作者收集３對臨床GBM樣本，進行高通量檢測，對其中差異表達的RNA進行生物信息學分析，挑選了548個表達上調的circRNA/lncRNA進行進一步的研究。通過TargetScan預測，確定38個高潛在的miRNA-442a海綿吸附體，並利用生物素標記的miRNA pulldown實驗，鎖定了目標circRNA—hsa_circ_0077232 (circNT5E)。

一般情況下，高通量檢測獲得數據、進行生物信息學分析篩選出與差異性的circRNA，而後選擇合適的驗證方法驗證其作用，像作者一樣做到這裡就能發1-3分的文章了，要想再提高分數，就要進行功能機制的研究了。

2. circNT5E介導的GBM表型研究

在確定目標後，就要研究一下circNT5E是不是會對GBM表型有影響，研究者使用FISH檢測了正常，WHO I，WHO II，WHO III和WHO IV膠質瘤組織中的circNT5E。結果顯示，隨著臨床分類的增加，circNT5E的表達水平顯著增加（下圖a-b）。

在配對的GBM腫瘤組織（n = 18）中進行的qRT-PCR測定顯示腫瘤組織中circNT5E表達顯著高於正常組織（下圖c）。這些結果表明circNT5E在膠質瘤中起著致癌基因的作用，從而促使我們研究circNT5E的功能。而後檢查細胞活力，增殖，凋亡，侵襲和遷移能力。

體內外實驗表明，circNT5E不僅對GBM細胞的增殖、凋亡、遷移及侵襲有一定的影響，還能有效促進體內GBM腫瘤的形成。

3. circNT5E如何行使功能

確認過表型，是遇見對的circRNA～

研究者要對circNT5E在GBM中如何行使其功能進行研究。綜合考慮生物素標記的miRNA pulldown實驗結果，circNT5E的編碼能力以及circNT5E大量穩定存在於GBM細胞質中的事實，研究者選擇從ceRNA的角度來進行深入分析。

研究結果表明，circNT5E可直接結合miRNA-422a，作為其海綿吸附體影響下游靶基因的表達。

進一步實驗表明，circNT5E能夠通過與miRNA-422a的結合，解除miRNA-422對其下游靶基因的抑制作用，進而影響GBM細胞的增殖、凋亡、遷移及侵襲。

總結

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