5月17日，中國科學(xué)院分子細胞科學(xué)卓越創(chuàng)新中心陳玲玲團隊受邀在國際學(xué)術(shù)期刊Cell在線發(fā)表了題為“Circular RNAs: characterization, cellular roles and applications”的綜述論文。該論文系統(tǒng)梳理了針對環(huán)形RNA研究的生物學(xué)技術(shù)手段，總結(jié)了其以非編碼RNA形式參與調(diào)控細胞內(nèi)基因表達和通過編碼功能性小肽調(diào)控相關(guān)生物學(xué)過程的最新研究成果，并展望了環(huán)形RNA在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用前景。

　　區(qū)別于傳統(tǒng)認識，許多體內(nèi)穩(wěn)定存在的長非編碼 RNA 以共價閉合環(huán)形結(jié)構(gòu)存在，其中大部分由反向剪接產(chǎn)生，被稱為環(huán)形RNA (circular RNA, circRNA)。近年來，隨著轉(zhuǎn)錄組測序新技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，以及相應(yīng)計算生物學(xué)分析流程的不斷優(yōu)化，科學(xué)家在真核生物中發(fā)現(xiàn)了多達數(shù)十萬條的外顯子反向剪接環(huán)形RNA。

　　陳玲玲團隊最新發(fā)表在Cell上的環(huán)形RNA相關(guān)特邀綜述論文，系統(tǒng)性地總結(jié)和梳理了近年來國際上環(huán)形RNA的生物學(xué)功能及調(diào)控機制等研究成果。環(huán)形RNA的生成加工在多個水平受到嚴格調(diào)控，其出核及降解機制也與同源線性mRNA不同，該綜述從發(fā)現(xiàn)、鑒定和研究環(huán)形RNA的生物學(xué)手段出發(fā)（圖A），總結(jié)了環(huán)形RNA以非編碼RNA的形式如：miRNA和蛋白質(zhì)的分子海綿、影響轉(zhuǎn)錄、干擾mRNA前體的正常剪接、調(diào)控mRNA分子翻譯、形成環(huán)形RNA蛋白質(zhì)復(fù)合體、與mRNA競爭性結(jié)合蛋白質(zhì)等機制，參與免疫、代謝、神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)育和細胞增殖等生物學(xué)過程中（圖B）。

　　近年來，也有研究表明一部分環(huán)形RNA能夠作為翻譯模版編碼功能性小肽，從而調(diào)控?zé)嵝菘藨?yīng)激、腫瘤細胞遷移侵襲等生物學(xué)過程（圖C）。值得一提的是，環(huán)形RNA的穩(wěn)定性和特殊的免疫原性，使得環(huán)形RNA具有很好的轉(zhuǎn)化應(yīng)用場景。該論文總結(jié)了環(huán)形RNA一系列轉(zhuǎn)化應(yīng)用場景：如作為RNA適配體、miRNA和蛋白質(zhì)的分子海綿、反義RNA、調(diào)控細胞內(nèi)天然免疫反應(yīng)、蛋白質(zhì)翻譯載體及疾病相關(guān)分子標志物等，為進一步改造和利用環(huán)形RNA提供新思路（圖D）。

　　分子細胞卓越中心副研究員劉楚霄為該論文的第一作者，陳玲玲研究員為該論文的通訊作者。該項工作得到了來自科技部、中科院和基金委的經(jīng)費支持。

　　圖A：環(huán)形RNA的發(fā)現(xiàn)、鑒定和功能解析手段；圖B：環(huán)形RNA參與調(diào)控細胞內(nèi)多種生物學(xué)過程的分子模型；圖C：可翻譯的環(huán)形RNA及其調(diào)控模型；圖D：環(huán)形RNA在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的轉(zhuǎn)化應(yīng)用場景