陳玲玲研究員受邀在Nature Reviews Molecular Cell Biology發(fā)表環(huán)形RNA長篇綜述
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時間:2020-05-08
??????? 5月4日
,中國科學院分子細胞科學卓越創(chuàng)新中心(生物化學與細胞生物學研究所)陳玲玲研究員受邀在
Nature Reviews Molecular Cell Biology發(fā)表了題為“The expanding regulatory mechanisms and cellular functions of circular RNAs”的綜述論文。該文系統(tǒng)總結了外顯子反向剪接環(huán)形RNA的生成加工、降解調控機制及其潛在生物學功能的最新進展,并深入討論了環(huán)形RNA在調控免疫反應和細胞增殖方面的研究進展,進而提出了環(huán)形RNA應用于生物醫(yī)學的新思路。
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??????? 外顯子反向剪接來源的環(huán)形RNA是一類不具有5'末端帽子和3'末端poly(A)尾巴、卻以共價鍵形成閉環(huán)結構的RNA分子。
環(huán)形RNA雖然在哺乳動物細胞中普遍表達,但是由于與同源線形RNA一級序列高度相似,且形成特殊的閉合環(huán)形結構,其生成加工和功能等相關研究充滿挑戰(zhàn)。近年來,隨著轉錄組測序新技術的發(fā)展和應用、以及相應計算生物學分析流程的不斷優(yōu)化,科學家在真核生物中發(fā)現了多達幾十萬條的外顯子反向剪接環(huán)形RNA。陳玲玲研究員最新發(fā)表在
Nature Reviews Molecular Cell Biology上的環(huán)形RNA相關特邀綜述論文,是在2016年總結環(huán)形RNA進展的基礎上(Chen LL,Nat Rev Mol Cell Biol, 2016),再次系統(tǒng)性地總結和梳理了近年來環(huán)形RNA的生成加工、降解調控機制以及生物學功能等最新研究。首先,外顯子反向剪接環(huán)形RNA的生成加工受到多個水平上嚴格的調控,例如轉錄水平、同源線性RNA的剪接過程、剪接復合體的構成、順式作用元件和/或反式作用因子調控等。同時,環(huán)形RNA的出核機制以及降解機制也和其同源線性RNA不同,更為重要的是,盡管大部分環(huán)形RNA的功能不詳,越來越多的研究揭示了一些環(huán)形RNA可以通過不同的分子機制參與到細胞或個體正常的生命活動中,包括miRNA和蛋白質的分子海綿、影響RNA轉錄、干擾RNA前體的正常剪接,能夠作為模板進行翻譯,甚至參與到與免疫相關以及細胞增殖相關的過程中。環(huán)形RNA生成和功能調控的研究,能夠促進環(huán)形RNA在生物醫(yī)學方面的應用。此外,也提出了環(huán)形RNA應用于生物醫(yī)學的新思路。
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??????? 陳玲玲研究組長期從事長非編碼RNA生物學研究,近年來通過建立非poly(A)轉錄組測序體系(Genome Biol, 2011),系統(tǒng)發(fā)現一系列新RNA分子家族,并揭示其生成加工機制及生物學功能(http://www.chenlab-ncrna.com/index),其中包括sno-lncRNA (Mol Cell
,2012; NAR, 2015; Mol Cell, 2016; Cell, 2017),內含子來源環(huán)形RNA (Mol Cell, 2013)及外顯子反向剪接環(huán)形RNA (Cell, 2014)
。近期,陳玲玲研究組發(fā)現環(huán)形RNA在天然免疫中發(fā)揮重要功能,為炎癥性自身免疫病的發(fā)病機制及未來的干預治療提出了新的思路(Mol Cell, 2017; Cell, 2019)。相關研究積極推動了長非編碼RNA和環(huán)形RNA研究領域的發(fā)展。
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??????? 該項工作得到了來自中科院、科技部和基金委的經費支持。