CircRNAs在骨关节炎发生发展中的作用

环状RNA(circular RNAs,circ RNAs)是一类在真核细胞中广泛存在的非编码RNA。与传统的线性RNA不同,环状RNA无5’末端帽子和3’末端多聚A尾,而是形成一个共价闭合的环状结构。最初,人们认为circ RNAs是前体m RNA(pre-m RNA)发生错误剪接而形成的低丰度RNA分子,没有给予足够重视。随着高通量RNA测序技术和生物信息学的发展,大量circ RNAs被鉴定出来,对其认识也逐渐深入,发现circ RNAs具有重要的生物学功能,在充当mi RNA"海绵"、调控基因转录与表达等方面发挥着重要作用。近几年研究发现,circ RNAs在骨关节炎(osteoarthritis,OA)关节软骨与正常软骨中表达出现差异。部分表达差异的circ RNAs参与调节了与OA发生发展密切相关的软骨细胞外基质(extracellular matrix,ECM)降解、炎症反应、软骨细胞凋亡等过程。尤其是,小干扰RNA(small interfering RNAs,si RNAs)沉默circ RNA-CER后,可促进软骨细胞ECM生成,提示circ RNAs可能成为治疗OA的新靶点。本文将在简单综述circ RNAs的生物合成、主要生物功能的基础上,重点综述circ RNAs与OA发生发展之间的关系,以期为OA的诊断和特异性治疗提供新靶点和新治疗措施。     

环状RNA: 新型生物标记物与治疗靶点

环状RNA(circular RNAs,circ RNAs)是一类在真核细胞中广泛存在的非编码RNA,具有结构稳定、丰度高及细胞或组织特异性表达等特征,可能通过多种作用方式参与基因表达调控.例如,有些circ RNA富含微小RNA(mi RNAs)结合位点,可充当竞争性内源RNA(ce RNA)结合mi RNA并阻断其对靶基因表达的抑制作用.自2013年以来,circ RNA逐渐成为RNA领域的研究热点并得到广泛关注.最新研究表明,circ RNA的表达及作用与多种疾病的发生发展、生物组织发育及细胞衰老等相关.circ RNA在不同生物样本中的表达差异使其可能成为用于疾病诊断、组织发育鉴定等方面理想的生物标记物,其在疾病中作用方式的逐步阐明,使之具有成为有效治疗靶点的潜力.circ RNA数据库的构建、预测工具的开发及对其作用方式的更深入研究,必将使之具有更广阔的应用前景.     

Hsa＿Circ＿0000826 inhibits the proliferation of colorectal cancer by targeting AUF1

Many circular RNAs(circRNAs) are reported to be abnormally expressed during the progression of various tumors, and these circRNAs can be used as anti-tumor targets. Therefore, it is important to identify circRNAs that can be used effectively for the clinical diagnosis and treatment of colorectal cancer(CRC).Here, we report that hsa＿Circ＿0000826(Circ＿0000826), a circ RNA with significantly reduced expression level in CRC tissues, is associated with a poor prognosis in patients. The silencing of C...     

环状RNA：胃癌诊治的新星

环状RNA (circular RNA,circRNA)是一类闭合环状结构的RNA分子，广泛分布于各种组织中，它比线性RNA更稳定。circRNA分为外显子circRNA、外显子-内含子circRNA和内含子circRNA等3类。circRNA的主要功能为充当微RNA海绵、与RNA结合蛋白结合、翻译成蛋白质和调节转录等。近年来，大量研究表明，circRNA的异常表达在胃癌发生发展过程中起着至关重要的作用。circPTPN22、hsa＿circ＿0001772、circCYFIP2、hsa＿circ＿0017639和circPIP5K1A等的上调以及hsa＿circ＿002059、hsa＿circ＿0000190和circMTO1等的下调与胃癌的增殖和转移密切相关；而hsa＿circ＿0001313等影响胃癌细胞的顺铂耐药性。组织、血浆及外泌体中circPTPN22、hsa＿circ＿102958、hsa＿circ＿0141633、hsa＿circ＿0065149和hsa＿circ＿0026344等是胃癌新型诊断标志物；而hsa＿circ＿0005529、circ-RanGAP1、cir...     

截短绿色荧光蛋白突变体反式剪接修复核酶

Ⅰ型内含子核酶经过设计特定的信号引导序列（IGS）,可特异性地定点剪接目的基因RNA,从而在RNA水平达到修复病变基因的目的。以四膜虫材料,克隆了其26S rRNA内含子核酶基因,体外转录证实该I型内含子核酶具有完全的自我剪接的功能。为检测该核酶的反式剪接功能,构建了缺失后半段564bp基因序列的绿色荧光蛋白（GFP）的截短突变体重组质粒XYQ5/XYQ10pEGFP-C-2,并证实其失去了发射绿色荧光的活性。利用PCR和分子克隆技术,构建了以上EGFP突变体的反式剪接修复核酶ptrans-rib-CMV2,该核酶载体以克隆的26S RNA内含子为核心,选择EGFP编码区194位TG为剪接位点,以188-193位设计IGS序列,核酶3′端携带195-890bp的EGFP基因序列,连接于pRC-CMV2真核表达载体中。体外转录突变EGFP的原核表达载体XYQ5/10-pGEM和ptrans-rib-CMV₂,以混合转录产物为模板进行RT-PCR,电泳及测序证实产物中含有反式剪接修复的野生型EGFP mRNA,从而证实构建的反式剪接核酶具有体外反式剪接功能。将截短突变重组质粒XYQ5/XYQ10- pEGFP-C₂与核酶质粒ptrans-rib-CMV₂共转染Hela细胞,用荧光显微镜观察转染结果,发现有少量共转染的Hela细胞发出绿光;RT-PCR检测出野生型EGFP mRNA,证明构建的反式剪接核酶具有体内反式剪接的功能,但其反式剪接效率低。     

环状RNA的研究新进展

环状RNA(circular RNA,circ RNA)作为非编码RNA家族成员,具有特征性的共价闭合环结构。circ RNA在各种生物中广泛表达,具有种属、组织、疾病及发育阶段相关的特异性,与各种疾病,尤其是恶性肿瘤的发生发展密切相关。circ RNA的主要功能是作为海绵吸附mi RNA发挥生物学功能,同时还具有调控转录和转录后过程、可变剪接、编码蛋白以及充当蛋白诱饵等作用。目前已有多种预测方法用于circ RNA的鉴定。现就circ RNA的特征、分类、形成、功能、计算方法学以及在疾病发生中的最新研究成果进行全面阐述。     

Not just a sponge: new functions of circular RNAs discovered

<正>One of the most exciting findings in RNA biology is the discovery of numerous circular RNAs(circ RNA)in mammalian genome.Once being considered as low abundance splicing byproducts,circ RNAs are surprisingly abundant     

环状RNA的生物学功能及其在胃肠肿瘤发生中的作用

环状RNA(circular RNA,circ RNA)是广泛存在于真核生物转录组的内源性非编码RNA.与线性RNA不同,circ RNA不易被酶解,具有更加稳定的结构.circ RNA具有微小RNA(micro RNA,mi RNA)海绵、RNA结合蛋白海绵、调节转录以及翻译蛋白质等多种生物学功能,能够在转录水平或转录后水平调节基因的表达.近期的研究发现,circ RNA在调控肿瘤细胞增殖、迁移和侵袭过程中扮演着重要的角色.胃肠肿瘤是我国常见且死亡率高的恶性肿瘤,研究者在胃肠肿瘤中发现大量异常表达的circ RNA(如:hsa_circ_0014717、hsa_circ_0001017、hsa_circ_0061276、hsa_circ_0125965和hsa_circ_KLDHC10等).本文首先阐述circ RNA的形成机制和生物学功能;然后结合国内外胃肠肿瘤相关circ RNA的最新研究进展和本课题组相关研究成果,对circ RNA影响胃肠肿瘤发生的机制作一综述,并希望能以此为胃肠肿瘤的诊断和治疗提供新的理论依据.     

断裂蛋白质内含子的剪接机制、起源和进化

蛋白质内含子(intein)是具有自我催化活性的蛋白质. 翻译后,通过蛋白质剪接从蛋白质前体中去掉,并以肽键连接两侧蛋白质外显子(extein)形成成熟蛋白质. 断裂蛋白质内含子(split intein)在蛋白质内含子中部区域特定位点发生断裂,形成N端片段和C端片段,分别由基因组上相距较远的两个基因编码. 现在已知,它仅分布于蓝细菌和古细菌中. 断裂蛋白质内含子的N端片段和C端片段通过非共价键(如静电作用)相互识别,重建催化活性中心,介导蛋白质反式剪接. 断裂蛋白质内含子的发现进一步深化了人们对基因表达和蛋白质翻译后成熟过程复杂性的认识,而且它在蛋白质工程、蛋白质药物开发和蛋白质结构与功能研究等方面有非常广泛的应用. 本文试图综述断裂蛋白质内含子的分布、结构特征和剪接机制,并分析其可能的起源和进化途径.     

CircRNA肿瘤相关生物学功能的研究进展

环状RNA(circRNA)是一类具有环状结构的非编码RNA(noncoding RNAs, ncRNA),广泛存在于多种生物细胞中,具有结构稳定、序列保守及细胞或组织特异性表达等特征。已被证实circRNA在许多癌症中存在表达异常,参与了恶性肿瘤的发生发展。CircRNA在细胞中的分布与其功能发挥密切相关。研究表明,胞核分布的circRNA可以参与调节mRNA转录和表观遗传调控,胞质分布的circRNA具有充当"miRNA海绵"、与RNA结合蛋白结合、影响蛋白质翻译、编码蛋白质等功能。本文对circ RNA在肿瘤中发挥的相关生物学功能进行综述,以期为后续研究提供一定的理论依据。     

环状RNA的产生、研究方法及功能

随着高通量测序技术的发展,环状RNA(circular RNAs,circRNAs)逐渐成为非编码RNA研究领域的热点。本文系统综述了环状RNA侧翼内含子自身互补配对驱动、RNA结合蛋白驱动以及套索驱动这3种环状RNA形成模型,并从高通量文库构建、生物信息学鉴别和常用的实验验证等3个方面对环状RNA的研究方法进行了介绍。同时,本文详细归纳了环状RNA作为microRNA(miRNA)或蛋白的海绵体、调控宿主基因的选择性剪接和表达、翻译成多肽等多种功能。最后通过系统综述植物环状RNA的特征及最新研究进展,为环状RNA在植物学中的进一步研究提供了新的视野。     

应用突变的断裂蛋白质内含子标记蛋白质N端

蛋白质的特异位点修饰可以帮助了解蛋白质的结构与功能.但是,现有的蛋白质特异位点标记方法种类有限,而且存在局限性,所以有必要开发新的蛋白质特异位点标记方法.以谷胱甘肽-S-转移酶(GST)为研究对象,借助蛋白质反式剪接技术,建立了利用新型断裂蛋白质内含子对蛋白质进行N端标记的新方法.在这个方法中,通过简单的重组表达、标记和纯化得到带有荧光基团的小肽,经过蛋白质反式剪接,荧光基团被标记到蛋白质的N端.初步研究结果显示,标记效率可达到12%.     

环形RNA研究进展

环形RNA(circular RNA,circ RNA)广泛存在于各种生物细胞中,并且具有结构稳定、表达量丰富以及在不同组织及其不同发育阶段具有表达特异性等特征。目前认为,circ RNA可以在转录后水平调控基因表达,但是circ RNA的产生机制及其代谢途径仍然不是很清楚。迄今研究认为,circ RNA的主要生物学作用是作为微小RNA(micro RNA,miRNA)海绵体调控miRNA的表达。此外,circ RNA在肿瘤、动脉粥样硬化、糖尿病、帕金森病等多种疾病的发生发展中发挥了一定的作用。深入了解circ RNA的作用机制及其功能,有助于深入了解疾病的发生、发展机理,设计更好的预防、诊断和治疗疾病新策略。     

应用N端Cys-free断裂蛋白质内含子标记蛋白质N端

蛋白质的特异位点修饰可以帮助了解蛋白质的结构与功能.但是,现有的蛋白质特异位点标记方法种类有限,而且存在局限性,所以有必要开发新的蛋白质特异位点标记方法．以谷胱甘肽-S-转移酶(GST)为研究对象,借助蛋白质反式剪接技术,建立了利用新型断裂蛋白质内含子对蛋白质进行N 端标记的新方法.在这个方法中,通过简单的重组表达、标记和纯化得到带有荧光基团的小肽,经过蛋白质反式剪接,荧光基团被标记到蛋白质的N 端. 初步研究结果显示,标记效率可达到12 %.     

hsa＿circ＿0007460通过调节巨噬细胞的自噬和凋亡影响细胞内结核分枝杆菌的存活

环状RNA (circular RNA, circRNA)是一类缺乏5′-帽子和3′-poly(A)尾巴的非编码RNA，可以参与多种人类疾病的生物学过程。然而，对其在活动性肺结核(active pulmonary tuberculosis,ATB)中的诊断和功能价值却知之甚少。本研究旨在研究hsa＿circ＿0007460是否能作为ATB患者的潜在诊断生物标志物，并对其功能进行初探。通过实时荧光定量PCR (real-time quantitative fluorescent PCR,RT-qPCR)发现hsa＿circ＿0007460在32例ATB患者的外周血以及牛结核分枝杆菌的减毒株——BCG (bacillus Calmette-Guerin)感染的THP-1人源巨噬细胞中显著上调。受试者工作特征曲线(receiver operating curve, ROC)显示曲线下面积(the area under ROC curve,AUC)为0.7474，灵敏度76.67%，特异度78.13%。通过RNase R消化和放线菌素D抑制实验证实hsa＿circ＿0007460相较于其线性m...     

内含肽介导的氯离子通道蛋白CFTR的反式剪接

研究利用内含肽(intein)的蛋白质反式剪接功能在大肠杆菌中对囊性纤维化跨膜传导调节因子(cystic fibrosis transmembrane regulator, CFTR)的反式剪接作用.CFTR基因突变导致一种常染色体隐性遗传疾病囊性纤维化(cystic fibrosis, CF).将CFTR的cDNA于剪接反应所需的保守性氨基酸残基Ser-660前断裂为N端和C端,分别与split mini Ssp DnaB 内含肽的106个氨基酸残基的N端和48个氨基酸残基的C端编码序列融合,构建到原核表达载体pBV220 诱导表达后SDS-PAGE可见预期大小剪接形成的CFTR蛋白条带,Western印迹用CFTR特异性抗体进一步证明为剪接所产生的CFTR蛋白,表明内含肽可有效催化CFTR的反式剪接.     

粗糙脉孢菌snRNA基因的克隆及其表达调控研究

Pre‐m RNA(precursor m RNA)的剪接是真核基因表达中的重要一环,由剪接体复合物(spliceosome)催化完成。小核RNA(small nuclear RNAs,sn RNAs)是剪接体的重要结构和功能组分。本工作首次鉴定了粗糙脉孢菌的U1、U2、U4、U5和U6等sn RNA基因,这些基因除U5为单一拷贝外,其余为多拷贝基因且表达量存在差异。对各基因的近端序列元件(proximal sequence elements,PSEs)的分析显示在大部分基因都存在一段回文的保守序列GTGCAC,荧光素酶报告基因实验证实该序列具有调控部分sn RNA基因转录的功能。我们还通过温度梯度实验检测了stk‐16第三内含子的剪接情况变化,结果提示可变剪接对调节生物可能对不同温度环境的适应具有重要作用。     

环状RNA与人类神经系统疾病

环状RNA (circular RNA, circRNA)是通过非经典剪接方式将RNA的3′和5′端通过共价键相连而形成的一种环形非编码RNA。circRNA的主要功能之一是作为微RNA (microRNA, miRNA)的"分子海绵",通过抑制miRNA的功能参与神经系统疾病、肿瘤、肥胖以及炎症等多种人类疾病的调节。越来越多的研究表明,circRNA在人类疾病过程中起着非常重要的作用,甚至可以作为疾病早期诊断的生物标记物之一。在此,文章主要对circRNA的生物合成、特性和功能做简单概述,并着重对circRNA在神经系统疾病中的研究进展予以综述。