环形RNA中的可变剪接

环形RNA的识别及表达分析

6月28日，国际学术期刊Nature Communications 在线发表了中国科学院北京 研究院计算基因组实验室赵方庆团队题为Comprehensive identification of internal structure and alternative splicing events in circular RNAs 的最新研究成果。该研究采用计算与实验相结合的手段，首次深入探索了环形RNA内部结构并发现四种普遍存在的可变剪接类型，指出环形RNA的可变剪接可能具有与mRNA剪接不同的调控机制。

近年来的研究表明环形RNA在动物细胞内普遍存在，其中一些种类承担着重要的生物学功能。最新研究发现个别环形RNA并非完全由已知外显子组成，可能具有特殊的内部结构。相对于mRNA，环形RNA表达量低并与前者在基因组位置上有较大重叠，所以此前环形RNA的识别研究都集中在环形接合位点的检测上，而尚无高通量手段对环形RNA的内部结构和可变剪接进行全面探索，这极大限制了科研人员对环形RNA组成及结构的认识。基于此，赵方庆课题组开创性地提出基于环形RNA接合位点测序读段对（back-spliced junction read pairs）的分段比对特征，进行了精确识别环形RNA外显子结构和可变剪接事件的研究。结合长读段测序分析和实验验证，该研究组全面调查了10种人类细胞系以及62种果蝇不同组织和发育时期样品中环形RNA内部结构特征。他们的研究发现，可变剪接事件在环形RNA内部普遍存在，在定位上具有明显的核内倾向，同时表现出组织和发育阶段特异的表达模式。特别是，他们所发现的可变剪接在相对丰度上与mRNA显著不同，并有较大比例的外显子在后者中不表达。通过生物信息学分析，揭示环形可变剪接涉及不同于mRNA的剪接因子，表明环形RNA可变剪接可能受到与已知机制不同的调控作用。该研究为环形RNA形成机制和功能的研究提供了新的角度。

该工作由赵方庆课题组的高远、王金锋与郑毅等共同完成，并得到国家自然科学基金委和中科院的经费支持。（来源：中科院北京 研究院）