中科院团队Cell子刊发表环状RNA新成果

从上世纪六十年代的tRNA、八十年代的rRNA、到九十年代的microRNA，非编码RNA在不断刷新人们对RNA的认识。就在几年前，科学家们又发现了一种特殊的非编码RNA，环状RNA（circRNA）。这种内源RNA分子很快成为了生物学领域的新热点。

与传统的线性RNA不同，circRNA分子呈封闭环状结构，不受RNA外切酶影响，表达稳定不易被降解。虽然circRNA广泛存在于细胞中，但科学家们还不清楚这些分子是如何生成的。中科院上海生命科学研究院的研究团队对此进行了深入研究。他们四月七日在Molecular Cell杂志上发表文章揭示了新生circRNA的加工过程，文章通讯作者是陈玲玲研究员和杨力研究员。

真核细胞的circRNA是pre-mRNA经过反向剪接形成的。为了研究circRNA加工，研究人员通过用4-thiouridine (4sU)对新生RNA进行代谢标记。他们惊讶的发现，pre-mRNA加工成circRNA的效率非常低。反向剪接的产量与RNA聚合酶II的延伸速度正相关，受到顺式作用元件的严格控制。进一步研究显示，circRNA加工大多发生在转录后，这些分子稳定存在而且会累积起来，尤其是在分裂速度慢的细胞中（比如神经元）。

陈玲玲研究员和杨力研究员一直走在环状RNA领域的前沿。2014年09月他们的研究团队在Cell杂志上发表文章指出，是内含子的互补序列介导了外显子环化。环状RNA的生成机制主要有两种模型：套索驱动的环化和内含子配对驱动的环化。这项研究为内含子配对驱动环化提供了有力支持，证实是内含子的互补序列介导了外显子环化，生成的选择性环化产物进一步扩大了哺乳动物转录后调控的复杂性。（更多详细信息参见：中科院Cell新文章聚焦环状RNA）

今年二月陈玲玲研究员在Nature Reviews Molecular Cell Biology杂志上发表综述文章，全面探讨了环状RNA（circRNA）的生物合成和新功能。虽然环状RNA通常表达水平较低，但它们的表达存在细胞和组织特异性。文章指出，环状RNA可以通过不同途径影响基因表达，有效扩展真核细胞转录组的多样性和复杂性。（更多详细信息参见：中科院陈玲玲最新Nature综述：环状RNA的秘密）

上个月，杨力研究员领导团队在小鼠和人类基因组中鉴定了潜在的circRNA衍生假基因。这项发表在Cell Research杂志上的研究表明，circRNA发生反转录转座可能生成一些假基因，通过增加CTCF结合位点重塑基因组结构。而且这些假基因会在哺乳动物基因组中遗传下去。（更多详细信息参见：中科院Cell Research：circRNA衍生的假基因）

作者简介：

陈玲玲 研究员，研究组长，博士生导师。2009年2月毕业于美国University of Connecticut Health Center 获得生物医学博士学位，并同时获得商学院工商管理学硕士学位。同年5月作为独立pI获得 Connecticut Stem Cell Seed Award研究经费资助，受聘于University of Connecticut Stem Cell Institute 从事博士后研究，并于2010年5月起任助理教授。主要从事RNA编辑和长非编码RNA对基因表达调控和干细胞命运决定的分子机制研究。现任上海生命科学院生物化学与细胞生物学研究所研究员，研究组长。研究方向：长非编码RNA和干细胞

杨力，1975年11月生，博士，研究员。1998年于兰州大学获理学学士学位，2004年于上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所获博士学位，2004-2010年先后在美国耶鲁大学及康涅狄格大学健康中心从事博士后研究工作。2010年10月回国，任中国科学院上海生命科学研究院研究员，科研管理处处长。2011年7月在中科院上海生科院计算生物学伙伴研究所建立独立研究组，任研究员，课题组长，博士生导师。主要利用实验生物学和计算生物学相结合的方法，在转录组水平RNA表达调控和非编码转录组RNA系统发掘和机制研究等领域开展研究。2011年入选上海市“浦江人才计划”，2012年入选中科院“****”，2014年获得“明治生命科学奖”。承担的课题包括国家自然科学基金面上项目、973重大科学研究计划及上海市人力资源与社会保障部科留学人员科技活动项目等。

生物通编辑：叶予

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