6月28日，國際學術期刊Nature Communications 在線發表了中國科學院北京生命科學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 的最新研究成果。該研究采用計算與實驗相結合的手段，首次深入探索了環形RNA內部結構并發現四種普遍存在的可變剪接類型，指出環形RNA的可變剪接可能具有與mRNA剪接不同的調控機制。
近年來的研究表明環形RNA在動物細胞內普遍存在，其中一些種類承擔著重要的生物學功能。最新研究發現個別環形RNA并非完全由已知外顯子組成，可能具有特殊的內部結構。相對于mRNA，環形RNA表達量低并與前者在基因組位置上有較大重疊，所以此前環形RNA的識別研究都集中在環形接合位點的檢測上，而尚無高通量手段對環形RNA的內部結構和可變剪接進行全面探索，這極大限制了科研人員對環形RNA組成及結構的認識。基于此，趙方慶課題組開創性地提出基于環形RNA接合位點測序讀段對（back-spliced junction read pairs）的分段比對特征，進行了精確識別環形RNA外顯子結構和可變剪接事件的研究。結合長讀段測序分析和實驗驗證，該研究組全面調查了10種人類細胞系以及62種果蠅不同組織和發育時期樣品中環形RNA內部結構特征。他們的研究發現，可變剪接事件在環形RNA內部普遍存在，在定位上具有明顯的核內傾向，同時表現出組織和發育階段特異的表達模式。特別是，他們所發現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。通過生物信息學分析，揭示環形可變剪接涉及不同于mRNA的剪接因子，表明環形RNA可變剪接可能受到與已知機制不同的調控作用。該研究為環形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、王金鋒與鄭毅等共同完成，并得到國家自然科學基金委和中科院的經費支持。
環形RNA中的可變剪接
環形RNA的識別及表達分析
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