环状RNA
circRNA(circular RNA,环状RNA)是一类具有闭合环状结构的非编码RNA分子,没有5′ 帽子结构和3′ poly(A)结构,主要位于细胞质或储存于外泌体中,不受RNA外切酶影响,表达更稳定且不易降解,因而比线性RNA更稳定,更具有保守性。

图1:circRNA发展历程
一、circRNA形成的3种方式
不同于线性RNA的标准剪切模式,circRNA是通过外显子或内含子反向剪接mRNA前体形成的,circRNA的形成方式包括外显子环化和内含子环化。

图2:circRNA形成的3种方式
二、circRNA的3大功能
- miRNA海绵功能:根据碱基的互补配对法则,RNA之间可以通过竞争的方式结合共同的miRNA来影响miRNA对靶基因的抑制作用,这一类RNA称为竞争性内源RNA(competing endogenous RNA,ceRNA),包括mRNA、假基因和lncRNA。circRNA含有miRNA结合位点且结构稳定,可以作为高效的ceRNA与miRNA结合,发挥miRNA海绵功能,有效地抑制miRNA与靶基因非翻译区的结合,从而实现对靶基因的调控作用。此外,有些circRNA可以与多个miRNA结合,影响多种基因的调控。
- 调节转录:有些circRNA可与转录因子结合调控基因的转录。EciRNA可以与细胞内某些蛋白质分子特异性结合, 结合mRNA可以分析circRNA的作用位点,作为脚手架 (Scaffold) 与RNA或DNA结合, 为RNA结合蛋白(RBP)、RNA、DNA之间互作提供平台。circRNA与RNA聚合酶Ⅱ相互作用并调节转录,或者ElcircRNA可与小核糖核蛋白互作用,再与RNA聚合酶Ⅱ结合。
- 蛋白质翻译:circRNA缺乏帽依赖性翻译的必需元件,如5'帽和polyA尾,因此,一般情况下被认为不具备翻译的功能。但是近年来随着对circRNA的进一步的研究,发现有少数的circRNA含有内部核糖体进入位点序列(IRES)使其具备了翻译能力,进而行使调控功能。

图3:circRNA的3大功能
三、CircRNA载体构建与病毒包装:汉一生物将环化框装入载体中,构建成功了大量circRNA表达载体,并建立了腺病毒、慢病毒和AAV全套circRNA过表达和干扰载体的系统。
1)circRNA过表达和干扰质粒构建
2)circRNA过表达和干扰病毒包装
3)基于慢病毒技术的稳定细胞系构建服务
4)circRNA和靶基因的荧光素酶验证服务


图4:部分载体图谱