2017-06-07
环状RNA(Circular RNA，CircRNA) 或称环形RNA，是新近确认的一类特殊的非编码RNA( non-coding RNA，ncRNA)分子。circRNA由于表达的特异性和调控的复杂性，以及在疾病发生中的重要作用越来越受到大家的重视。这里介绍一些circRNA的相关信息，帮助大家更好的理解、挖掘和探索circRNA。
1. CricRNA生物合成
研究表明，circRNAs的形成不同于线性RNA的标准剪切模式，是通过back-splicing方式剪切而来。现有的circRNA形成模型主要有以下几种：
1) Splicesome-Dependent Circularization Path
Back-splicing需要snRNP(小核核糖体蛋白)对pre-mRNA连续组装从而催化环化；
2) Intron-Pairing-Driven Circularization Path
circRNA的形成依赖于一个反向互补的motif促进环化，motif两端分别是GU富集片段和C富集片段；
3) Lariat-Driven Circularization Path
一个索状结构促进circRNA的形成，内含子区的重复ALU侧翼元件与正常的线性RNA剪接存在竞争关系，它通过反向互补配对加速环化；
4) Protein Factors Associated Circularization Path
RBPs(RNA结合蛋白)结合内含子区特定的靶序列带来供体-受体序列，从而促进环化。同时，RBPs可以稳固motif剪接，抑制线性RNA剪接；
circRNAs的4种不同形成模型如下图所示：
2. circRNA的分子特性
1) circRNAs由于是封闭环状结构，所以没有5’-3’的极性，也没有polyA尾巴。因此，比线性RNA稳定；
2) circRNAs表达丰度差异大；
3) circRNAs通常具有组织、时序和疾病特异性。
4) 绝大部分的circRNAs是内源非编码RNAs；
5) 不同物种间的circRNAs进化保守；
总的来说，circRNAs的这些特性决定了它们在转录和转录后的重要作用，也暗示着其可能作为疾病诊断的理想biomarker。
3. circRNA的生物学功能
1) cicrRNAs作为内源mRNA的竞争者，是miRNA的海绵吸附体；
2) circRNAs调控可变剪切或转录过程；
3) 与靶基因结合，作为模板环形翻译；
4) circRNA调控亲本基因的表达；
5) 影响选择性剪切；
circRNA在疾病发生的起始和发展阶段发挥重要作用，因此可以作为潜在的靶向治疗biomarkers。
下图显示了circRNA的5种功能：
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原始参考文献：
Jing L, Tian L, Wang X, et al. Circles reshaping the RNA world: from waste to treasure[J]. Molecular Cancer, 2017, 16(1):58.
其他类似文献：
1. Qu S, Yang X, Li X, Wang J, Gao Y, Shang R, Sun W, Dou K, Li H. Circular RNA: A new star of noncoding RNAs. Cancer Lett. 2015, 365(2):141-8.
2. Andreeva K, Cooper N G F. Circular RNAs: New Players in Gene Regulation[J]. Advances in Bioscience & Biotechnology, 2015, 06(6):433-441.
3. Hansen T B, Jensen T I, Clausen B H, et al. Natural RNA circles function as efficient microRNA sponges[J]. Nature, 2013, 495(7441):384.
