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科研进展

 

陈玲玲研究员受邀在Nature Reviews Molecular Cell Biology发表环形RNA长篇综述

        5月4日中国科学院分子细胞科学卓越创新中心(生物化学与细胞生物学研究所)陈玲玲研究员受邀在Nature Reviews Molecular Cell Biology发表了题为“The expanding regulatory mechanisms and cellular functions of circular RNAs”的综述论文。该文系统总结了外显子反向剪接环形RNA的生成加工、降解调控机制及其潜在生物学功能的最新进展,并深入讨论了环形RNA在调控免疫反应和细胞增殖方面的研究进展,进而提出了环形RNA应用于生物医学的新思路。
 
        外显子反向剪接来源的环形RNA是一类不具有5'末端帽子和3'末端poly(A)尾巴、却以共价键形成闭环结构的RNA分子。形RNA虽然在哺乳动物细胞中普遍表达,但是由于与同源线形RNA一级序列高度相似,且形成特殊的闭合环形结构,其生成加工和功能等相关研究充满挑战。近年来,随着转录组测序新技术的发展和应用、以及相应计算生物学分析流程的不断优化,科学家在真核生物中发现了多达几十万条的外显子反向剪接环形RNA。陈玲玲研究员最新发表在Nature Reviews Molecular Cell Biology上的环形RNA相关特邀综述论文,是在2016年总结环形RNA进展的基础上(Chen LL,Nat Rev Mol Cell Biol, 2016),再次系统性地总结和梳理了近年来环形RNA的生成加工、降解调控机制以及生物学功能等最新研究。首先,外显子反向剪接环形RNA的生成加工受到多个水平上严格的调控,例如转录水平、同源线性RNA的剪接过程、剪接复合体的构成、顺式作用元件和/或反式作用因子调控等。同时,环形RNA的出核机制以及降解机制也和其同源线性RNA不同,更为重要的是,尽管大部分环形RNA的功能不详,越来越多的研究揭示了一些环形RNA可以通过不同的分子机制参与到细胞或个体正常的生命活动中,包括miRNA和蛋白质的分子海绵、影响RNA转录、干扰RNA前体的正常剪接,能够作为模版进行翻译,甚至参与到与免疫相关以及细胞增殖相关的过程中。环形RNA生成和功能调控的研究,能够促进环形RNA在生物医学方面的应用。此外,也提出了环形RNA应用于生物医学的新思路。
 
        陈玲玲研究组长期从事长非编码RNA生物学研究,近年来通过建立非poly(A)转录组测序体系(Genome Biol, 2011),系统发现一系列新RNA分子家族,并揭示其生成加工机制及生物学功能(http://www.chenlab-ncrna.com/index),其中包括sno-lncRNA (Mol Cell, 2012; NAR, 2015; Mol Cell, 2016; Cell, 2017),内含子来源环形RNA (Mol Cell, 2013)及外显子反向剪接环形RNA (Cell, 2014)近期,陈玲玲研究组发现环形RNA在天然免疫中发挥重要功能,为炎症性自身免疫病的发病机制及未来的干预治疗提出了新的思路(Mol Cell, 2017; Cell, 2019)。相关研究积极推动了长非编码RNA和环形RNA研究领域的发展。
 
        该项工作得到了来自中科院、科技部和基金委的经费支持。

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