環(huán)狀RNA（circular RNAs, circRNA）是一類由 mRNA 前體經(jīng)反向可變剪切而來的共價閉合且保守的單鏈轉(zhuǎn)錄本，長度跨度從幾十bp到幾千bp，在表觀遺傳及各種細(xì)胞過程中發(fā)揮重要作用。

circRNA主要作用機(jī)制：

(1)    能夠通過miRNA sponge方式作為一種內(nèi)源性競爭RNA（ceRNA）參與轉(zhuǎn)錄后調(diào)控。

(2)    核內(nèi)circRNA能夠結(jié)合Pol II 復(fù)合物或者與啟動子相互作用，調(diào)控轉(zhuǎn)錄過程。

(3)    mRNA 前體的可變剪接由于介入環(huán)化的外顯子，導(dǎo)致基因表達(dá)的改變。

(4)    circRNA能夠直接與蛋白互作形成特定的circRNP，通過改變構(gòu)象影響蛋白功能。

(5)    circRNA在特定的條件下具有編碼能力，且翻譯的蛋白具有生物意義。

(6)    circRNA逆轉(zhuǎn)錄能夠驅(qū)動假基因的形成。

(7)    由于特殊的拓?fù)浣Y(jié)果，植物circRNA能夠通過維管長距離傳遞信息。

(8)    雖然circRNA的表達(dá)豐度并不高，但是能夠富集在某些組織如大腦、神經(jīng)細(xì)胞中發(fā)揮功能。

CircRNA能夠通過miRNA 海綿功能、干擾可變剪切、結(jié)合蛋白等方式調(diào)控源基因及線性 mRNA 的表達(dá)。在最新的《2018研究前沿》中，circRNA又居新興研究熱點(diǎn)榜單。下面我們通過兩個小例子看作者是如何利用這些數(shù)據(jù)庫工具來發(fā)表文章：

實(shí)例分析一：

Circular RNA circAGO2 drives cancer progression through facilitating HuR-repressed functions of AGO2-miRNA complexes

Cell Death & Differentiation (2018)（if~ 8）

Argonaute 2（AGO2）是microRNA（miRNA）誘導(dǎo)的沉默復(fù)合物的核心成分，在腫瘤發(fā)生和侵襲性中起著引人注目的作用。作者通過circbase獲得了6條來源于人類AGO2 基因的潛在circRNA序列，通過其在AGS細(xì)胞中定量、亞細(xì)胞定位、RNA熒光原位雜交及northern blot實(shí)驗(yàn)分析，獲得一條在腫瘤組織和細(xì)胞系上調(diào)的序列circAGO2。隨后進(jìn)行功能驗(yàn)證，包括過表達(dá)以及敲低驗(yàn)證、pull down、miRNA互作以及蛋白互作驗(yàn)證表明circAGO2在癌癥進(jìn)展中的關(guān)鍵作用。

實(shí)例分析二：

CircRNA microarray profiling identifies a novel circulating biomarker for detection of gastric cancer

Molecular Cancer (2018)（if~ 7.78）

作者通過分析10個不同TNM階段的胃癌（GC）患者個體血漿樣本芯片數(shù)據(jù)（5 patients with T1-3N0M0 and the other 5 patients with T3 N1-3 M0）與5個健康個體樣本數(shù)據(jù)比較，篩選出差異表達(dá)的circ-KIAA1244顯著低表達(dá)于GC血液中，使用circBank數(shù)據(jù)庫獲得預(yù)測的靶miRNA進(jìn)行下游分析，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證RNA fluorescence in situ hybridization (RNA-FISH)、RNA immunoprecipitation (RIP)以及ROC curve (AUC)分析闡釋circ-KIAA1244作為一個新型診斷指標(biāo)的可行性。

除了上述兩篇最新的文章所利用的數(shù)據(jù)庫，我們再展開兩個：

circBase

circBase 開發(fā)于2014年，一直在更新維護(hù)。目前已包含人類H.sapiens (hg19)、線蟲C.elegans (ce6)、果蠅D.melanogaster (dm3) 、小鼠M.musculus (mm9) 以及矛尾魚L.chalumnae (latCha1)/ L.menadoensis (latCha1)中多個樣本circRNA數(shù)據(jù)內(nèi)容。能夠按照序列、標(biāo)識符、基因描述、基因組位置等信息進(jìn)行搜索，支持導(dǎo)出搜索表格以及FASTA文件，同時支持DNA或RNA序列blat搜索，獲得預(yù)測的circular junctions。網(wǎng)站地址為：http://www./

circbank

circBank是一個綜合的人類circRNA數(shù)據(jù)庫，其中包括140,0790個來自不同來源的人類注釋circRNA，包含染色體定位、來源基因等基本信息以及miRNA結(jié)合位點(diǎn)、編碼潛能以及circRNA保守性分析及甲基化修飾。提供Gene name、circBank ID、circBase ID以及miRNA ID搜索以及下載上述信息的功能。網(wǎng)站地址為：http://www./index.html.

circRNADb 1.0

circRNADb 1.0 最新版本總共包含32,914個人類外顯子circRNA，并提供詳細(xì)的信息，包括基因組信息，外顯子剪接，基因組序列，內(nèi)部核糖體進(jìn)入位點(diǎn)（IRES），開放閱讀框（ORF）以及參考文獻(xiàn)。其中包含長度大于100個氨基酸ORF的circRNA有16328個，7170個circRNA具有IRES元件，來自37個基因的46個circRNA能夠表達(dá)蛋白。網(wǎng)站提供Gene Symbol、Gene PubMedID、Cell Type、Protein-coding Potential等數(shù)據(jù)搜索，瀏覽，下載功能并支持上傳。網(wǎng)站地址為：http://reprod./circrnadb.

CIRCpedia v2

CIRCpedia v2 為CIRCpedia的第二版，總共包含 185 個數(shù)據(jù)集，包含人類、小鼠、果蠅、大鼠和斑馬魚的測序數(shù)據(jù)。提供BED 格式的 circRNA 的 注釋文件、5‘可變反向剪切注釋文件(A5BS) 、3’可變反向剪切注釋文件(A3BS) ，總共 涵蓋 262782 條 circRNA，39225 個 A5BS 事件及 34747 個 A3BS 事件。提供 circRNA 搜索，可視化，下載和在線可視化工具。網(wǎng)站地址：http://www./rnomics/circpedia.

轉(zhuǎn)自生信草堂公眾號，已授權(quán)