《北京生科院发表环形 RNA 研究综述》

  • 来源专题:生物安全知识资源中心 | 领域情报网
  • 编译者: huangcui
  • 发布时间:2018-01-18
  • 近日,中国科学院北京生命科学研究院计算基因组学实验室研究员赵方庆的研究综述文章,以 Computational strategies for exploring circular RNAs 为题,在线发表在 Trends in Genetics 上。该论文全面阐述了环形 RNA 研究和数据挖掘中诸多方法,探讨了相关方法在非编码 RNA 数据挖掘中的适用条件与优劣评估,并指出未来环形 RNA 数据挖掘的发展趋势与挑战。

    环形 RNA 是近年来获得广泛关注的一类结构呈闭合环形的 RNA 分子,并入选 Clarivate Analytics 2017 年度热点前沿领域。环形 RNA 的基因来源、内部组成、细胞定位、生成机制与生物功能均较为多样,通过高通量测序数据的挖掘对其深入研究成为该领域的必经途径。依据参考基因组的使用策略,现有的识别算法可划分为基于分段比对(split-alignment based)和基于伪参考序列构建(pseudo-reference based)两类。由于所借助比对算法类型的不同,各识别算法又分别针对剪切型(splice-aware)和全能型(versatile)比对算法进行优化。此外,在向后剪接读段(back-spliced junction read)的检测和配对末端比对信息的筛选上,这些识别算法采用的策略也不尽相同。以上关键步骤影响识别算法在不同转录组测序数据上的表现,目前现有的十余种环形 RNA 识别算法在敏感度、可靠性和适用范围上均有显著差别。

    研究工作获得了国家自然科学基金委重大研究计划项目、相关人才计划项目和中国科学院的资助。

  • 原文来源:http://www.cell.com/trends/genetics/fulltext/S0168-9525(17)30236-6
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    • 7月26日,中国科学院生物化学与细胞生物学研究所陈玲玲研究组与中国科学院-马普学会计算生物学伙伴研究所杨力研究组受邀在Molecular Cell发表了题为The biogenesis, functions and challenges of circular RNAs 的综述论文,系统总结了外显子反向剪接环形RNA的生成加工及其潜在生物学功能的最新进展,并深入讨论了环形RNA研究技术上存在的局限和挑战。 外显子反向剪接来源的环形RNA是一类不具有5'末端帽子和3'末端poly(A)尾巴、却以共价键形成闭环结构的RNA新分子,主要由RNA聚合酶II转录产生的前体RNA通过反向剪接产生。近年来,随着转录组测序新技术的发展和应用、以及相应计算生物学分析流程的不断优化,科学家在真核生物中发现了多达几十万条的外显子反向剪接环形RNA。陈玲玲研究组最新发表在Molecular Cell上的这一环形RNA相关特邀综述论文,对环形RNA的生成加工、功能机制等进行了系统总结和梳理。外显子反向剪接环形RNA的生成加工受到严格的调控,并发生在多个水平,包括转录速度、多顺反子基因位点的转录通读、剪接复合体的构成、顺式作用元件、和/或反式作用因子调控等。 更为重要的是,尽管大部分环形RNA的功能不详,越来越多的研究揭示了一些环形RNA可以通过不同的分子机制参与到细胞或个体正常的生命活动中,包括miRNA和蛋白质的分子海绵、影响RNA转录、干扰RNA前体的正常剪接,甚至可以通过翻译产生多肽等。但是,由于线性mRNA几乎完全涵盖了同基因来源的环形RNA的碱基序列,因此想要在不影响线性mRNA表达的情况下,特定地研究环形RNA的表达及其功能是十分困难的。克服环形RNA研究技术上存在的瓶颈和挑战,发展新的工具用于特定靶向环形RNA,将更好地促进环形RNA生成和功能调控的研究。 陈玲玲研究组博士研究生李响为该论文的第一作者,陈玲玲和杨力为共同通讯作者。相关工作得到了中国科学院、国家自然科学基金、科技部、HHMI国际项目等的经费支持。
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