环状RNA:潜在的新型miRNA活性调控分子

环状RNA(circular RNA,circRNA)是近年来RNA领域最新的研究热点.它是一类由特殊的选择性剪切产生且在真核细胞中广泛表达的环形内源性RNA分子.研究发现,circRNA富含microRNA(miRNA)结合位点,可以发挥竞争性内源RNA作用,作为miRNA"海绵"来解除对其靶基因的抑制效应.近年来,circRNA作为一种新型调控分子调控miRNA功能的发挥,受到众多研究者的青睐.本文综述circRNA的产生机制,及其调控miRNA的最新研究进展与研究方法等.     

环状RNA在肿瘤中的表达与功能

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类闭合环状的内源RNA分子,广泛存在于不同物种及多种人体细胞中,具有丰富性、稳定性和组织特异性等特点。人体细胞中的circRNA主要可分为外显子circRNA、环状内含子RNA和外显子-内含子circRNA等。与正常组织相比,circRNA在多种肿瘤组织中异常表达,并具有作为微小RNA(microRNA,miRNA)海绵调控miRNA、结合蛋白质、参与翻译等功能。虽然circRNA在肿瘤中异常表达的具体机制尚不明确,但其在食管鳞状细胞癌、胃癌、结直肠癌、肝细胞癌、神经胶质瘤等多种肿瘤发生、发展的分子通路中具有重要作用,并有望成为全新的肿瘤标志物和治疗靶点。circRNA领域的发展日新月异,本文根据最新研究报道,就circRNA的基本特征、异常表达机制、调控肿瘤的机制及其在多种肿瘤中发挥的作用作一综述。     

环状RNA：竞争性内源RNA新成员

环状RNA（circRNA）广泛存在于各种生物细胞中,具有结构稳定、丰度高和组织特异性表达等特征。最近的研究表明,一些circRNA作为竞争性内源NRNA（ceRNA）来发挥基因表达调控的作用。circRNA利用其microRNA（miRNA）应答元件结合miRNA,以阻断miRNA对其靶标表达的抑制作用,从而调控其他相关RNA的表达水平。circRNA在基因表达调控中重要作用的发现不仅丰富了人们对ceRNAiN控网络的认识,而且提示circRNA在药物开发和疾病诊治中具有良好的应用前景。     

环状RNA的生物学功能及其在疾病发生中的作用

环状RNA(circular RNA,circRNA)主要包括由外显子转录本构成的、经非线性反向剪接形成的内源性RNA分子和内含子来源的环状RNA分子等两类。研究发现,circRNA在人体细胞中广泛表达,在转录后水平具有调控基因表达的重要功能。有些circRNA具有天然微小RNA(microRNA,miRNA)海绵作用,可通过与miRNA结合而抑制其活性,从而调控miRNA靶标发挥作用。circRNA在动脉粥样硬化、神经系统紊乱、糖尿病和肿瘤等疾病发生过程中起着较为重要的作用,深入研究circRNA的结构和功能可使我们更好地了解疾病的发生机制,提高相关疾病的预防和诊断水平。文章就circRNA的形成、功能及其在疾病发生中的作用等做一综述。     

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。     

circRNA在病毒感染及相关疾病诊断中的研究进展

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种新型非编码RNA,由mRNA在转录后加工过程中反向剪接形成。不同于线性RNA,circRNA是以共价键连接形成的闭合环状结构,缺少5?末端帽子和3?末端poly(A)尾巴结构。circRNA可作为miRNA(microRNA)的分子海绵,也可在细胞发生过程中发挥多种功能。此外,circRNA在机体免疫调控过程中也扮演了重要角色,参与了多种疾病的发生发展,因此对circRNA的深入探索可为治疗人类疾病提供重要的理论依据。该文就circRNA的生物合成、分类和功能作综述,重点讨论circRNA对病毒感染的调控机制以及circRNA作为病毒检测标记物和药物靶点的研究进展,从而为病毒性疾病的诊断提供新的参考依据和方向。     

环状RNA的生物特征及其在植物中的研究进展

环状RNA(circular RNA,circRNA)是真核细胞中广泛存在的一类由3′末端和5′末端共价结合形成的环状非编码RNA(non-coding RNA,ncRNA)。越来越多的研究表明,circRNA具有种类丰富、结构稳定、序列保守以及细胞或组织特异性表达等特点。circRNA具有很多潜在的功能,例如作为天然小RNA(microRNA,miRNA)海绵体吸附并调控miRNA的活性,与转录调控元件结合或与蛋白互作调控基因的转录等。目前关于circRNA的研究多集中在动物和人体中,在植物中的研究还较少,仅在水稻(Oryza sativa)、拟南芥(Arabidopsis thaliana)、小麦(Triticum aestivum)、猕猴桃(Actinidia chinensis)、番茄(Solanum lycopersicum)和大豆(Glycine max)等中鉴定到了circRNA的存在,并且其作用机理尚不清楚。该文主要针对circRNA的分类、形成机制、分子特征、相关研究方法以及在植物中的主要研究进展进行综述,并对目前植物circRNA研究中存在的问题进行了分析总结。     

非编码RNA作为ceRNA在人癌症中的功能及机制

非编码RNA(non-coding RNA, ncRNA),即无编码蛋白质潜力的RNA,包括短非编码RNA,例如微RNA(microRNA, miRNA),长非编码RNA(long coding RNA, lncRNA)和环状RNA(circular RNA, circRNA)等,已被证明可以在RNA水平上调节细胞中多种生理及病理过程。miRNA是约18～22个核苷酸大小的内源性非编码RNA分子,可以通过MRE与靶基因的3′非翻译区(untranslated region,UTR)中的互补序列结合,抑制蛋白质编码基因的表达,并导致mRNA转录物的更新、转换或降解。2011年,Salmena等提出,非编码RNA与具有编码蛋白质能力的RNA(mRNA)之间存在一种被称为竞争性内源RNA(competing endogenous RNA, ceRNA)的相互作用机制假说,即含有miRNA反应元件(MRE)的ncRNA通过与miRNA结合,解除miRNA对靶基因的抑制作用。这一假说对基因表达调控的传统认知进行了补充,在RNA水平上将多种ncRNA的作用补充到经典的miRNA调控mRNA翻译的过程,将其延伸为ceRNA-miRNA-mRNA的网络调控模式。近年来研究发现,ceRNA机制广泛存在于胃癌、结肠癌和膀胱癌等各类癌症中,并且在肿瘤的基因调控及肿瘤细胞的增殖、侵袭、转移、凋亡、细胞周期等生物过程中发挥作用。本文将介绍ceRNA及其网络的机制与分子基础,并且结合两类非编码RNA——lncRNA及circRNA作为ceRNA分别在人类不同癌症类型中的近期研究进展作一综述,讨论该机制在肿瘤中的角色及作用,以期拓宽对肿瘤发生发展机制的视野,为癌症治疗提供新思路。     

N6-甲基腺嘌呤修饰与环状RNA

N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)是发生在腺嘌呤第6位氮原子上的甲基化修饰,广泛存在于多种真核生物的RNA中。环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类表达稳定的非编码RNA。该文分别从m6A影响circRNA的形成和翻译、降解、出核、先天免疫,通过下游分子影响circRNA的方面,以及circRNA竞争性结合三种m6A相关酶影响其他RNA的m6A修饰,海绵吸附微小RNA(microRNA,miRNA)靶向m6A相关酶,调控甲基转移酶的表达,结合去甲基化酶的mRNA促进其表达,增强去甲基化酶与mRNA的相互作用,结合并参与泛素化降解m6A结合蛋白的方面,及其他间接联系方面总结归纳了二者之间的作用机制,以期为研究m6A与circRNA相互影响的机制提供参考。     

基于circRNA的m6A修饰对肿瘤及免疫的调控作用

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一类由反向剪切形成的单链共价闭合RNA分子，可通过吸附微RNA(microRNA,miRNA),结合RNA结合蛋白(RNA-binding protein, RBP),以及调控基因表达调控多种生命活动。此外，circRNA还能进行翻译活动，并被认为是一种有前景的生物标志物。N⁶-甲基腺嘌呤(N⁶-methyladenosine, m⁶A)为真核生物中广泛存在且最为常见的RNA修饰方式，通过m⁶A甲基转移酶(writers)、m⁶A去甲基化酶(erasers)和m⁶A识别蛋白(readers)3类调控因子发挥功能。近期的研究发现，m⁶A除了能在mRNA中发挥的作用外，对circRNA也具有调控作用。m⁶A修饰可调控circRNA的表达、稳定性、胞质转移、翻译及逃避非特异性免疫，已经被报道可以在直结肠癌、肝癌、非小细胞肺癌、宫颈癌、乳腺癌、骨肉瘤、下咽鳞状细胞癌...     

环状RNA的m6A修饰在肿瘤中的作用

环状RNA(circular RNA,circRNA)是一种具有新型环状结构的RNA分子,广泛存在于多种生物体中,具有结构稳定、进化保守、高度丰富和组织特异性等特征。同时,它可通过充当微小RNA(microRNA,miRNA)分子海绵、调控基因转录、结合蛋白质和参与蛋白质翻译等方式发挥生物学功能。且随着高通量测序技术和生物信息学的迅速发展,越来越多的circRNA被发现与肿瘤的发生有关。N6-甲基腺嘌呤(N6-methyladenosine,m6A)修饰是真核生物最常见的一种RNA修饰,它是由m6A甲基转移酶、去甲基化酶和m6A识别蛋白质共同参与的动态可逆的调节过程,广泛参与RNA的核输出、剪接、稳定性、翻译和降解等过程的调控。m6A修饰在多种人类疾病中发挥关键作用,例如癌症和心血管疾病等。近年来,在一些circRNA中也发现了m6A修饰,并报道了其在宫颈癌、结直肠癌、肝细胞癌、非小细胞肺癌和胃低分化腺癌等多种恶性肿瘤发生发展中的作用。本文总结了RNA m6A修饰机制、m6A修饰对circRNA的调控作用,以及circRNA的m6A修饰在肿瘤中的作用,也讨论了m6A修饰的circRNA的潜在临床应用价值,以期为肿瘤的早期诊断、临床治疗和预后判断提供新的思路与途径。     

N6-methyladenosine modification of circCUX1 confers radioresistance of hypopharyngeal squamous cell carcinoma through caspase1 pathway

Hypopharyngeal squamous cell carcinoma (HPSCC) is one of the most common malignant tumors in otolaryngology head and neck surgery and is one of the worst prognostic malignant tumors. Endogenous circular RNA (circRNA) is more stable than mRNA, microRNA (miRNA), and long non-coding RNA (LncRNA) in exosomes, plasma, and urine, and participates in gene expression regulation to perform different functions. Therefore, circRNA is expected to become a biomarker and therapy target for many tumors. However, the expression and function of circRNA regulated by N6-methyladenosine (m6A) are still unclear in HNSCC. In this study, we demonstrated that a specific circRNA, circCUX1, was upregulated in HPSCC patients who are resistant to radiotherapy and predicts poor survival outcome. We further found that methyltransferase like 3 (METTL3) mediated the m6A methylation of circCUX1 and stabilizes its expression. Knockdown circCUX1 promotes the sensitivity of hypopharyngeal cancer cells to radiotherapy. In addition, circCUX1 binds to Caspase1 and inhibits its expression, resulting in a decrease in the release of inflammatory factors, thereby developing tolerance to radiotherapy. Our findings indicate that circCUX1 is a potential therapeutic target for radiotherapy tolerance in HPSCC patients.Subject terms: Radiotherapy, Head and neck cancer     

CDR1as与疾病的相关性

环状RNA（circular RNA, circRNA）是存在于真核细胞中的一种非线性RNA,具有稳定性、特异性以及进化保守性等特征,通过发挥microRNA的海绵作用,对其靶基因进行调控。与线性RNA相比,环状RNA自身的闭合环状结构使其更具优越性。小脑变性相关蛋白1反义转录物 (cerebellar degeneration-related protein 1 antisense,CDR1as)作为一种竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA)间接调控miR-7靶标,通过多种途径影响多种疾病的发生和发展。本文就CDR1as的发现、来源及特征、功能以及与不同疾病的相关性作一概述。     

circRNA相关数据库及其应用

环状RNA(circular RNA, circRNA)是由真核生物中的前体mRNA反向剪接产生的环状内源性RNA分子,分布广泛、结构稳定、序列高度保守,具有细胞和组织特异性。circRNA以多种方式参与调控生物学过程以及疾病的发生发展。目前发现的功能模式包含竞争性内源性RNA作用、与蛋白质互作、翻译成蛋白质以及顺式调控亲本基因的转录等。随着circRNA的基本信息、功能分析和与人类疾病的关系等研究内容不断更新增加,急需对海量的信息进行整合分析,以及对相应细胞或组织来源的circRNA进行分类。本文从基本信息整合及分析、相关功能分析和与人类疾病的相关性等方面,对目前常用的circRNA数据库进行综述,以期为circRNA研究提供参考。     

环状RNA在人类疾病中的作用及研究进展

环状RNA（circular RNA,circRNA）是一类广泛表达于真核细胞的环形RNA,多起源于蛋白编码基因。近年来发现circRNAs可通过如miRNA“海绵”等作用模式在基因的表达中发挥重要的调控作用,存在器官组织特异性的表达谱,并且越来越多的证据表明circRNAs可能是一种潜在的疾病标志物和治疗靶点。本文将对circRNAs近年在疾病中的研究进展进行综述,具体分为以下几个方面：（1）circRNAs的基本特征;（2）circRNAs的合成调控;（3）环状RNA介导基因表达的调控机制;（4）circRNAs在肿瘤性疾病中的作用;（5）circRNAs在感染免疫相关性疾病中的作用;（6）circRNAs在心血管疾病中的作用;（7）研究展望。