上海生科院发表关于神经系统环形RNA研究的专评

上海生科院发表关于神经系统环形RNA研究的专评,上海生科院发表环形RNA研究综述文章。上海生科院发表关于神经系统环形RNA研究的专评,上海生科院发表环形RNA研究综述文章。2月25日,中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所研究员陈玲玲受邀在Nat Rev Mol Cell Biol 上发表题为The biogenesis and emerging roles of circular RNAs 的综述进展论文,对环形RNA这一类具有特殊结构的RNA分子新家族的生成加工及潜在生物学功能进行了系统总结和研究展望。

6月4日,国际学术期刊《分子细胞》(上海生科院发表关于神经系统环形RNA研究的专评,上海生科院发表环形RNA研究综述文章。MolecularCell)在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所研究员陈玲玲和计算生物学研究所研究员杨力题为Gear up in circles的专评,对当期MolecularCell 和4月刊Nature Neuroscience 上发表的两项“神经系统中环形RNA”的研究工作进行了点评和推荐。

传统的编码和非编码RNA研究主要针对呈5'→3'极性的线形RNA开展,而非poly转录组测序结合全新的计算生物学算法揭示了生物体内存在大量的环形RNA,主要包括内含子来源和外显子反向剪接来源的两类环形RNA。陈玲玲研究组与中国科学院-马普学会计算生物学伙伴研究所杨力研究组合作,与国际上其他研究组共同阐明了外显子环形RNA的产生需要经典的剪接复合体,并同时受到顺式作用元件和反式作用因子的调控。更为重要的是,由于其结构的稳定性,这些环形RNA在体内可以长期稳定存在,具有成为新型生物标志物的潜在应用价值。虽然大部分环形RNA的功能作用仍有待进一步揭示,已有的研究表明环形RNA可以通过结合RNA聚合酶II在转录水平、或作为分子海绵结合miRNA在转录后水平调控基因表达。迄今为止,组学研究预测到多达几十万条的环形RNA,深入揭示它们在不同条件下的生物加工特性及其潜在功能作用,将进一步丰富人们对环形RNA这一类RNA新分子的认知和转化医学应用。

真核生物蛋白编码基因在转录生成前体RNA后,通常会通过RNA剪接将含有蛋白编码信息的外显子序列顺序地连接在一起,形成成熟的线形mRNA分子。有意思的是,在真核生物体内还存在特殊的反向剪接反应(back splicing),使得下游外显子序列反向与上游外显子连接环化,最终产生环形RNA分子(circular RNA)。最新的研究表明,在高等真核转录组中存在大量的环形RNA新分子,其生成加工受到顺式作用元件和反式作用因子的调控。虽然环形RNA在模式生物果蝇的大脑中高表达,并与果蝇的衰老密切相关,但是环形RNA在哺乳动物中的功能作用不详。6月4日,来自于德国Max-Delbruck Center for Molecular Medicine的Rajewsky教授实验室和Chen教授实验室在MolecularCell 和4月刊的Nat Neuroscience 上独立发表了两项令人振奋的研究结果,对环形RNA在哺乳动物中的表达进行了系统地鉴定,发现环形RNA主要在哺乳动物的大脑和神经系统中高表达。更为重要的是,这些环形RNA的高表达可能与神经突触的功能密切相关。发表在MolecularCell上的文章还进一步发现神经发育过程中高表达的环形RNA可能受到RNA编辑酶ADAR1的负调控。这两项工作系统注释了哺乳动物大脑中环形RNA的表达,为环形RNA的研究提供了重要的数据库支持。更为重要的是,这两项研究揭示环形RNA可能在哺乳动物的神经发育中发挥重要的作用。

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