circRNA:环状RNA简介

2024-06-21 09:08:09

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circRNA即环状RNA，顾名思义这种RNA是一个闭合的环状结构，经过反向剪切backsplicing形成的，示意图如下

从该示意图可以看出，同一个pre-mRNA可以产生多个circRNA异构体，根据包含的exon和intro的个数，分成了以下四类

single exon circRNA
multi-exon circRNA
exon-intron circRNA
intronic circRNA

产生circRNA的基因通常称之为host gene, 也叫来源基因。

目前针对环状RNA的研究，有两种建库方式，一种就是去rRNA的文库，这种文库中同时包含了mRNA,lncRNA,circRNA等多种RNA分子，一次可以获得多种RNA分子的信息，缺点就是circRNA占比较低，如果想要挖掘更多的circRNA,需要更大的测序量；另外一种是用RNA酶消化线性RNA,从而实现环状RNA的富集，这种方式适用于只研究cicrRNA的情况。

拿到测序数据之后，首先要做的就是去预测其中的环状RNA分子，目前主流的软件有以下几种

find_circ
CIRI
CIRCexplorer
MapSplice
circRNA_finder

环状RNA分子头尾相接的部分称之为连接点breakpoint, 上述检测circRNA的软件本质上都是去识别覆盖到连接点两侧的reads，然然用检测到的reads数目来作为circRNA的表达量。定量之后,就可以进行差异分析,识别与特定实验条件或者疾病相关的circRNA。

在最初的研究中,circRNA被划分为ncRNA的一种,更多的探索其在生命活动中的调控作用,比如研究疾病相关的circRNA等，另外circRNA还可以作为miRNA sponge与miRNA结合,从而通过ceRNA调控机制发挥作用。

近几年有科学家发现了部分circRNA具有编码潜能,通过IRES元件实现翻译过程，打开了环状RNA研究的新视角。从生物信息的角度, 就是通过CPAT, IRESfinder等软件去分析circRNA的编码潜能。

在后续文章中，会详细介绍相关软件和数据库的用法。

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