早在幾十年前，生物學(xué)家們就發(fā)現(xiàn)了環(huán)狀RNA（circRNA）。環(huán)狀RNA呈封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)，不受RNA外切酶影響不易降解，比線性RNA穩(wěn)定得多。隨著二代測序的發(fā)展，人們逐漸意識到環(huán)狀RNA其實(shí)是非常普遍的。這些分子廣泛存在于多種生物的細(xì)胞中，從古生菌、酵母、小鼠到人類。

環(huán)狀RNA通常表達(dá)水平比較低，但它們的表達(dá)存在細(xì)胞和組織特異性。近年來的研究表明，環(huán)狀RNA可以通過不同途徑影響基因表達(dá)，有效擴(kuò)展真核細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組的多樣性和復(fù)雜性。這種內(nèi)源RNA分子已經(jīng)成為了生物學(xué)領(lǐng)域的新熱點(diǎn)。

環(huán)狀RNA來自于外顯子的反向剪接。通過選擇性反向剪接和選擇性剪接，一個基因位點(diǎn)可以生成多個環(huán)狀RNA。中科院上海生命科學(xué)研究院的楊力（Li Yang）研究員領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)，為環(huán)狀RNA的選擇性反向剪接和選擇性剪接繪制了詳細(xì)圖譜。這項(xiàng)研究發(fā)表在七月一日的Genome Research雜志上。

研究人員對此前開發(fā)的計(jì)算分析流程進(jìn)行了升級（CIRCexplorer2）。他們將這個工具用于不同的細(xì)胞系，系統(tǒng)注釋了環(huán)狀RNA的選擇性反向剪接和選擇性剪接事件，并將相關(guān)數(shù)據(jù)錄入了CIRCpedia數(shù)據(jù)庫（http://www.picb.ac.cn/rnomics/circpedia）。這項(xiàng)研究為人們提供了寶貴的資源，有助于探索環(huán)狀RNA生成的復(fù)雜過程，揭示環(huán)狀RNA在不同細(xì)胞中的潛在功能。

楊力研究員一直走在環(huán)狀RNA領(lǐng)域的前沿。2014年他和陳玲玲研究員在Cell雜志上發(fā)表文章指出，是內(nèi)含子的互補(bǔ)序列介導(dǎo)了外顯子環(huán)化。環(huán)狀RNA的生成機(jī)制主要有兩種模型：套索驅(qū)動的環(huán)化和內(nèi)含子配對驅(qū)動的環(huán)化。這項(xiàng)研究為內(nèi)含子配對驅(qū)動環(huán)化提供了有力支持，證實(shí)是內(nèi)含子的互補(bǔ)序列介導(dǎo)了外顯子環(huán)化，生成的選擇性環(huán)化產(chǎn)物進(jìn)一步擴(kuò)大了哺乳動物轉(zhuǎn)錄后調(diào)控的復(fù)雜性。

今年三月，楊力研究員領(lǐng)導(dǎo)團(tuán)隊(duì)在小鼠和人類基因組中鑒定了潛在的環(huán)狀RNA衍生假基因。這項(xiàng)發(fā)表在Cell Research雜志上的研究表明，環(huán)狀RNA發(fā)生反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座可能生成一些假基因，通過增加CTCF結(jié)合位點(diǎn)重塑基因組結(jié)構(gòu)。而且這些假基因會在哺乳動物基因組中遺傳下去。

迄今為止，科學(xué)家們對環(huán)狀RNA的生成機(jī)制還知之甚少。中科院上海生命科學(xué)研究院的研究團(tuán)隊(duì)對此進(jìn)行了深入研究。他們四月七日在Molecular Cell雜志上發(fā)表文章揭示了新生環(huán)狀RNA的加工過程，文章通訊作者是陳玲玲研究員和楊力研究員。

作者簡介：

楊力，1975年11月生，博士，研究員。1998年于蘭州大學(xué)獲理學(xué)學(xué)士學(xué)位，2004年于上海生命科學(xué)研究院生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所獲博士學(xué)位，2004-2010年先后在美國耶魯大學(xué)及康涅狄格大學(xué)健康中心從事博士后研究工作。2010年10月回國，任中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院研究員，科研管理處處長。2011年7月在中科院上海生科院計(jì)算生物學(xué)伙伴研究所建立獨(dú)立研究組，任研究員，課題組長，博士生導(dǎo)師。主要利用實(shí)驗(yàn)生物學(xué)和計(jì)算生物學(xué)相結(jié)合的方法，在轉(zhuǎn)錄組水平RNA表達(dá)調(diào)控和非編碼轉(zhuǎn)錄組RNA系統(tǒng)發(fā)掘和機(jī)制研究等領(lǐng)域開展研究。2011年入選上海市“浦江人才計(jì)劃”，2012年入選中科院“百人計(jì)劃”，2014年獲得“明治生命科學(xué)獎”。承擔(dān)的課題包括國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目、973重大科學(xué)研究計(jì)劃及上海市人力資源與社會保障部科留學(xué)人員科技活動項(xiàng)目等。

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