竞争性内源RNA的生物学功能及其调控

最新研究表明,RNA之间可以通过竞争结合共同的microRNA反应元件(microRNA response element, MRE)实现相互调节,这种调控模式构成竞争性内源RNA(Competing endogenous RNA, ceRNA)。已发现的ceRNA包括蛋白编码mRNA和非编码RNA,其中后者包括假基因转录物、长链非编码RNA(Long non-coding RNA, lncRNA)、环状RNA(Circular RNA, circRNA)等。文章主要从ceRNA分类的角度,阐述各类ceRNA构成的调控网络发挥的生物学功能在病理和生理相关过程中的作用,以及可能影响ceRNA调控有效性的因素。     

非编码RNA在急性肾损伤中作用及机制的研究进展

急性肾损伤(acute kidney injury,AKI)是临床常见的综合征,是慢性肾脏病和终末期肾脏病的独立危险因素.目前对于AKI的治疗和早期诊断的手段仍十分有限,其发病率和死亡率呈上升趋势.非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA),包括微小RNA、长链非编码RNA和环状RNA,是转录自基因组的不...     

环状糊精葡糖基转移酶产生菌——碱杆菌的分类研究

自土壤中分离到两类能在碱性培养基中生长并产生环状糊精葡糖基转移酶的细菌。经鉴定,一类属芽孢杆菌,另一类为无芽孢的杆状细菌《伯杰氏鉴定细菌学手册》(第八版)和现有其他分类文献均未见其分类位置,拟订为新属碱杆菌属(Alcalibacterium gen. Nov.)和新种产环糊精碱杆菌(Alcalibacterium cyclodextrtmogenes sp. Nov.)。     

环状RNA影响肝疾病的发生发展

环状RNA (circular RNA, circRNA)广泛存在于多种生物细胞中,是一类由3′末端和5′末端经反向剪接共价结合形成的RNA分子。circRNA具有保守性、结构稳定、组织细胞特异性表达等特征。它们具有调控基因转录、充当微RNA海绵、参与蛋白质翻译及充当蛋白质诱饵等重要生物学功能,可影响细胞的增殖、凋亡、周期、迁移、侵袭和上皮间质转化等过程。circRNA与病毒性肝炎、肝纤维化、肝细胞肝癌、脂肪性肝病等重要肝疾病的病理生理过程密切相关。鉴于肝疾病是我国最常见的一类重大疾病,本文总结了国内外关于circRNA影响肝疾病发生发展的机制,希望为预防、诊断和治疗肝疾病提供新思路。     

意大利蜜蜂工蜂中肠的环状RNA及其调控网络分析

【目的】环状RNA(circRNA)在可变剪接、转录调控和来源基因的表达调控等方面具有重要功能。本研究旨在分析意大利蜜蜂Apis mellifera ligustica工蜂中肠circRNA的数量、种类、结构特征和作用,并通过构建和分析circRNA的调控网络探索circRNA的调控功能。【方法】在实验室条件下人工饲养意大利蜜蜂工蜂,利用circRNA-seq技术对意大利蜜蜂7和10日龄成年工蜂中肠样品进行深度测序。利用find_circ软件从质控后的数据中预测circRNA。通过BLAST比对GO和KEGG数据库,对circRNA的来源基因进行功能和代谢通路注释。利用TargetFinder软件预测circRNA靶向结合的miRNA及miRNA靶向结合的mRNA,通过Cytoscape v.3.2.1软件对circRNA-miRNA和circRNA-miRNA-mRNA调控网络进行构建及可视化。通过设计背靠背引物和线性扩增引物RT-PCR对预测出的circRNA进行验证。【结果】意大利蜜蜂工蜂中肠样品的测序平均得到136 463 071条clean reads,去除rRNA后各样品的anchor reads均在136 779 122条及以上。共预测出10 833个circRNA,长度主要介于15~1 000 nt;上述circRNA的类型丰富,其中已注释的外显子circRNA数量最多,分布在西方蜜蜂1号染色体的circRNA数量最多,其次为8号染色体。CircRNA的来源基因可注释到包括结合、细胞进程和细胞在内的45个GO条目,以及包括内吞作用、内质网蛋白加工及核糖体在内的121条KEGG代谢通路,表明circRNA在意大利蜜蜂工蜂中肠的生长、发育、新陈代谢和细胞生命活动等生物学过程中发挥重要作用。进一步构建circRNA-miRNA和circRNA-miRNA-mRNA调控网络,分析结果显示部分circRNA可能作为竞争性内源RNA吸附结合microRNA,从而调控基因的表达水平。最后,对随机选择的3个circRNA的RT-PCR结果验证了其真实存在。【结论】本研究对意大利蜜蜂工蜂中肠中的circRNA进行预测、分析及鉴定。研究结果提供了中肠circRNA的数量、种类、结构特征、作用和调控网络的信息,揭示了circRNA可能通过作用于来源基因和作为竞争性内源RNA在意大利蜜蜂工蜂中肠的生长发育和免疫防御中发挥作用,为深入研究circRNA在意大利蜜蜂中肠发育及胁迫响应过程中的功能奠定了基础。     

三带喙库蚊中分离的西藏环状病毒全基因序列测定及分析

西藏环状病毒(Tibet orbivirus,TIBOV)是环状病毒属中的新成员,首次分离自中国西藏自治区的圆斑按蚊,本研究首次对从三带喙库蚊标本中分离到的西藏环状病毒(HN11121株)进行全基因组序列测定和分子遗传进化分析。结果显示除第2节段以外,三带喙库蚊分离的HN11121病毒株与从圆斑按蚊分离的西藏环状病毒原始分离株(XZ0906)第1~10节段核苷酸和其编码的氨基酸序列长度相同,核苷酸和氨基酸同源性分别为70.3%(S6)~98.7%(S5)和79.8%(S6)~99.8%(S10);而HN11121病毒株与XZ0906病毒株第2节段核苷酸长度分别为2 850bp和2 838bp,分别编码950和946个氨基酸,核苷酸和氨基酸同源性分别为55.8%和47.1%。病毒VP2蛋白氨基酸位点差异结果显示从三带喙库蚊分离的HN11121病毒与从圆斑按蚊分离的XZ0906相比存在390个氨基酸差异位点。基于HN11121病毒株VP1基因和VP3基因核苷酸序列的系统进化分析结果显示HN11121属于环状病毒属西藏环状病毒,但是从三带喙库蚊分离的HN11121病毒与在圆斑按蚊分离的西藏环状病毒原始分离株(XZ0906)处在不同的进化分支。以上结果提示,从三带喙库蚊分离的西藏环状病毒(HN11121)与从圆斑按蚊分离的西藏环状病毒在病毒基因组和病毒基因组分子遗传进化均存在较大差异,鉴于三带喙库蚊是我国乙脑病毒的主要传播媒介,同时该蚊种也是我国南方广泛存在的蚊虫种类,因此加强三带喙库蚊中西藏环状病毒监测对于了解西藏环状病毒的生物多态性具有重要意义。     

环状RNA及其作为疾病标志物的潜能

环状RNA（circular RNA, circRNA）是一种共价闭合环状结构的内源性非编码RNA分子,不具有5′端帽子和3′端poly(A)尾巴结构,具有广泛性、保守性、组织特异性以及稳定性等特性;根据序列来源的不同可分为3种类型：外显子circRNA、内含子circRNA、外显子-内含子circRNA;随着生物信息学的快速发展和高通量测序技术的不断革新,目前已经在真核细胞中发现大量内源性circRNA,主要分布于细胞质中,其独特的序列结构,使它具有microRNA海绵、调节选择性剪接或转录、与RNA结合蛋白结合、滚动翻译和衍生假基因等功能;它参与癌症、糖尿病、神经系统疾病和动脉粥样硬化等疾病发生、发展过程。众多研究显示circRNA会成为新型的疾病临床诊断标志物或人类疾病治疗的潜在靶点,该评述较为详细地从circRNA的形成、特性、生物学功能、研究方法、研究数据库以及和疾病的关系等方面来阐述circRNA的最新研究进展,方便研究人员进行circRNA研究。