中国科学院上海生命科学研究院的杨力(Li Yang)博士领导研究人员,在小鼠和人类基因组中鉴别出了一些潜在的环状RNAs(circRNAs)衍生假基因(pseudogene)。研究结果发布在3月29日的《细胞研究》(Cell Research)杂志上。
理论上,一个线性mRNA衍生的假基因会与它的亲本线性mRNA保持相同的外显子先后顺序。相比之下,circRNA衍生的假基因将会具有倒序的外显子- 外显子连接点 (Exon-exon junction, EEJ)。 利用这一特征,研究人员开发出了一种计算管道(CIRCpseudo)在小鼠参考基因组中鉴别潜在的circRNA衍生假基因。其中,至少有33个假基因有可能来自于RFWD2基因座的同一环状RNA,具有特征性的非共线性反向剪接连接区序列,以倒序锚定外显子6-外显子2。由于存在非共线性外显子6-外显子2连接区序列,他们将这33个假基因称作“高可信度circRFWD2衍生假基因”。此外,他们还在小鼠基因组发现了9个RFWD2相关假基因,将它们称作为“低可信度circRFWD2衍生假基因。”随后利用一种相似的策略,研究人员也在人类基因组中发现了一些高可信度和几十个低可信度circRNAs衍生假基因。
这项研究证实,一些假基因可由circRNAs反转录转座而来,并在哺乳动物基因组中遗传。它们存在于基因组中有可能通过提供增加的CTCF结合位点重塑了基因组结构。不过作者们指出,还需要进一步的研究努力阐明circRNA反转录转座的分子机制,在不同的物种中注释circRNA衍生假基因,分析它们在各种转录组中的表达模式,证实它们在细胞中其他意想不到的作用。
2014年,杨力课题组和上海生命科学院的陈玲玲研究小组利用全基因组分析方法和circRNA重演,证实是外显子环化依赖于两侧的内含子互补序列。他们的结果支持了内含子配对驱动环化这一假说,证实是内含子的互补序列介导了外显子环化,生成的选择性环化产物有可能进一步扩大了哺乳动物转录后调控的复杂性。研究论文发表在9月18日的Cell杂志上(中国科学院Cell新文章聚焦环状RNA )。 尽管circRNA分子很丰富,它们的生成机制却鲜为人知。并且对于它们在我们的生物学中所起的作用也知之甚少,甚至几乎一点都不了解它们在疾病中的作用。在发表于2014年9月Molecular Cell杂志上的一篇论文中,耶路撒冷希伯莱大学的Sebastian Kadener博士实验室与Max Dellbruck研究所Nikolaus Rajewsky教授实验室合作,揭示了circRNAs是如何生成的(Cell子刊揭开神秘环状RNA的面纱 )。
来自中国科技大学、华中师范大学等处的研究人员报告称,他们鉴别出了一类与RNA聚合酶Ⅱ相关的环状RNA(circRNAs),将之命名为外显子-内含子circRNAs(EIciRNAs)。并证实这些EIciRNAs调控了细胞核中的转录。这些研究成果在线发表在2015年2月的Nature Structural & Molecular Biology杂志上(中国科技大学Nature子刊聚焦环状RNA )。