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Cell子刊:发布环状RNA的表达图谱

不编码蛋白质的RNA被统称为非编码RNA。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,但科学家们对其生成和作用机制还知之甚少。


德国Max Delbrück分子医学中心的研究团队全面分析了哺乳动物大脑内的circRNA。他们发现,circRNA在哺乳动物大脑中丰度很高、相当保守而且存在动态表达。这项研究于四月二十三日发表在Cell旗下的Molecular Cell杂志上,文章的通讯作者是Max Delbrück分子医学中心的Nikolaus Rajewsky教授。


circRNA广泛存在于人体细胞中,而且在转录后水平具有调控基因表达的重要功能。2013年Rajewsky教授曾在Nature上发表文章指出,circRNA具有microRNA海绵的作用,可以结合并抑制microRNA的活性,进而调控microRNA靶标发挥作用。


研究人员在大脑不同区域、原代神经元、分离的突触、以及神经元分化过程中进行了RNA测序,发现了数千种人类和小鼠神经元的circRNA,并对其进行了分析。


研究显示,circRNA在哺乳动物大脑中异常丰富,而且在突触中高度富集。值得注意的是,神经元circRNA的表达和序列是相当保守的,往往在人类和小鼠中都有表达,甚至在果蝇大脑中也检测得到。


研究人员还发现,在神经元分化过程中circRNA表达会出现上调。circRNA的这种表达动态,往往不同于其mRNA异构体(线性转录本)。进一步研究表明,circRNA表达与RNA编辑酶ADAR1的表达负相关。敲减ADAR1可以提高circRNA的表达水平。


这项研究为人们提供了一个哺乳动物大脑的circRNA表达图谱,证明circRNA在大脑中起到了重要的作用,具有成为生物学指标的价值。


原文链接:Circular RNAs in the Mammalian Brain Are Highly Abundant, Conserved, and Dynamically Expressed


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