環(huán)狀RNA背景介紹
環(huán)狀RNA(Circular RNA,簡稱circRNA)是一種呈封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)的非編碼RNA分子,不具有傳統(tǒng)線性RNA的5'和3'末端。這種結(jié)構(gòu)使circRNA免受RNA外切酶的影響,表達更穩(wěn)定,不易降解。環(huán)狀RNA可以起到microRNA海綿的作用,結(jié)合并抑制microRNA的活性,進而調(diào)控其靶標(biāo)發(fā)揮作用。另外,也有研究表面,環(huán)狀RNA會調(diào)控可變剪切或者轉(zhuǎn)錄過程。環(huán)狀的形成依賴于側(cè)翼RNA元件。側(cè)翼RNA元件可能對內(nèi)含子脫支成套非常重要。研究推測,環(huán)狀RNA可以調(diào)控親本基因的表達。大多環(huán)狀RNA不會翻譯,但是有一小部分環(huán)狀RNA是可以被翻譯的如HDV(乙肝病毒HBV的一個亞型)就是由天然環(huán)狀RNA翻譯而成的。
環(huán)狀RNA的形成模型
研究表明,circRNAs的形成不同于線性RNA的標(biāo)準(zhǔn)剪切模式,是通過backsplicing方式剪切而來。現(xiàn)有的circRNA形成模型主要由以下幾種:
“l(fā)ariat-driven circularization” 或者 “exon skipping”;
“intron-pairing-driven circularization” 或者 “direct backsplicing”;
環(huán)狀內(nèi)含子RNA(ciRNAs)形成模式;
依賴于RBPs環(huán)化模式;
類似于可變剪切的可變環(huán)化模式。
circRNAs的5種不同形成模型如下圖所示

圖.環(huán)狀RNA形成模型
環(huán)狀RNA應(yīng)用
作為mRNA2.0成為RNA疫苗新寵;
RNA治療藥物。
環(huán)狀RNA建庫流程
環(huán)狀RNA二代測序流程如下:
提取樣品的總RNA;
去除總RNA中的核糖體RNA;
消化總RNA中的線性RNA;
富集環(huán)狀RNA樣品;
進行total RNA建庫;
文庫測序;
識別測序數(shù)據(jù)中的環(huán)狀RNA:基于基因組注釋,構(gòu)建虛擬的環(huán)狀RNA數(shù)據(jù)集。將測序數(shù)據(jù)的reads進行搜庫比對,得到環(huán)狀RNA的種類、數(shù)量以及相應(yīng)的位置信息。

圖.環(huán)狀RNA建庫流程
環(huán)狀RNA常用數(shù)據(jù)庫
人/小鼠環(huán)狀RNA數(shù)據(jù)庫
circBank: 收錄了140790條人類circRNA記錄,提供詳細(xì)的序列、miRNA結(jié)合預(yù)測分析等信息;
circNet: 提供環(huán)狀RNA的基本信息、不同組織中的表達譜數(shù)據(jù)及circRNA-miRNA-gene的ceRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò);
人類外顯子環(huán)狀RNA數(shù)據(jù)庫: 收集了超過3萬條人類外顯子環(huán)狀RNA記錄,包括基因組位置信息和RNA編輯情況。
TSCD數(shù)據(jù)庫: 組織特異性的circRNA數(shù)據(jù)庫,提供人類和小鼠主要組織中組織特異性circRNA的全局視圖;
CSCD數(shù)據(jù)庫:腫瘤特異性circRNA數(shù)據(jù)庫;
circRNADb數(shù)據(jù)庫:綜合性circRNA信息查詢數(shù)據(jù)庫,收集文獻中報道的circRNA相關(guān)數(shù)據(jù)集加以分析;
Kaplan-meier Plotter數(shù)據(jù)庫:基于GEO、EGA以及TCGA 等公共數(shù)據(jù)庫的基因芯片和 RNA-seq數(shù)據(jù)構(gòu)建而成,評估了54,675個基因在21種癌癥中對于生存率的影響,包括乳腺癌(6234例)、卵巢癌(2190例)、肺癌(3452例)和胃癌(1440例);
circR2disease數(shù)據(jù)庫:circR2disease數(shù)據(jù)庫通過在 Pubmed中檢索”circRNA", "circular RNA" , "circRNA cancer","circRNA disease" , "circRNAtumor"以及"circRNA meoplasm"等關(guān)鍵詞,手動收集并整理了2018年3月31日之前發(fā)表的論文,最終得到了739個條目,包括725個circRNA—疾病關(guān)系對,661個circRNA以及100種疾病;
TransCirc數(shù)據(jù)庫:研究circRNA編碼小肽的數(shù)據(jù)庫;
TRCirc數(shù)據(jù)庫:TR即 transcriptional regulation,跟轉(zhuǎn)錄調(diào)控有關(guān);
cirCRNADisease數(shù)據(jù)庫善于800多篇報道circRNA與疾病相關(guān)的文獻,收集了330circRNA與48種疾病之間的354對相互聯(lián)系,其中腫瘤相關(guān)疾病占54%,心血管和腦血管相關(guān)疾病占27%;
exoRBASE數(shù)據(jù)庫:該數(shù)據(jù)庫基于歸一化處理的人類血液外泌體RNA-seq數(shù)據(jù)和已發(fā)表文獻數(shù)據(jù)進行整合。
植物環(huán)狀RNA數(shù)據(jù)庫
PlantCircBase:植物環(huán)RNA數(shù)據(jù)庫(PlantCircBase)包含了13個物種的環(huán)狀RNA信息。另外,植物microRNA百科全書(Plant microRNA Encyclopedia)提供了植物microRNA的注釋信息;
PlantCircNet作為一個綜合數(shù)據(jù)庫提供,在八個模型植物中提供含有鑒定的circRNA的可視化植物circRNA-miRNA-mRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。
其他物種環(huán)狀RNA數(shù)據(jù)庫
CircAge數(shù)據(jù)庫:CircAge整合了來自GEO、GSA等公共數(shù)據(jù)庫以及實驗室自主測定的共計803個RNA-seq數(shù)據(jù)集,涵蓋了人、獼猴、大鼠、小鼠、斑馬魚、果蠅和線蟲7個物種、24種組織類型的不同年齡段樣本,最終成功鑒定到53萬個circRNA,其中大約23%的circRNA在不同物種間展現(xiàn)出保守性。
circAtlas數(shù)據(jù)庫:基于從六個脊椎動物物種(人類,獼猴,小鼠,大鼠,豬和雞)的19個正常組織中收集的1070個RNA-seq樣本數(shù)據(jù)匯總了環(huán)狀RNA相關(guān)信息。
circBase數(shù)據(jù)庫:收集多個物種的circRNA信息包括人 (hg19)、小鼠(mm9) 、秀麗線蟲(ce6)、黑腹果蠅 (dm3)、矛尾魚 (latCha1)、腔棘魚。
Circinteractome數(shù)據(jù)庫:種屬可謂是很齊全啊,人的,果蠅的等等,以人的種屬為主。這個數(shù)據(jù)庫比較好的一點是集大成之預(yù)測了已知的RNA結(jié)合蛋白數(shù)據(jù)集還有風(fēng)風(fēng)提到的circbase中的circRNA的結(jié)合位點。
CIRCpedia數(shù)據(jù)庫:共有6個種屬,包括人、大小鼠、果蠅、斑馬魚,收集了180多個樣本的轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù),識別到了262782個環(huán)狀RNA。
deepBase數(shù)據(jù)庫:中山大學(xué)推出的一個數(shù)據(jù)庫,該數(shù)據(jù)庫從新一代測序技術(shù)數(shù)據(jù)中注釋和鑒定circRNA/miRNA/piRNA等及他們的表達模式,包含人、鼠類、果蠅等。
cir2traits數(shù)據(jù)庫:人類、小鼠和線蟲。
LncRNA Desease 2.0:目前有19166條lncRNA信息、823條CirRNAs信息和529種疾病。該數(shù)據(jù)庫建立了已報道的及試驗驗證過的lncRNA、circleRNA與疾病的相關(guān)信息。包含物種人類(homo sapiens),大鼠(Mus musculus),小鼠(Rattus norvegicus褐家鼠),原雞(Gallus)。
CircFunBase數(shù)據(jù)庫:circAtlas包括從六種脊椎動物(人類,獼猴,小鼠,大鼠,豬和雞)收集的19種正常組織。
這些數(shù)據(jù)庫為環(huán)狀RNA的研究提供了豐富的數(shù)據(jù)支持。
產(chǎn)品推薦
產(chǎn)品定位 | 產(chǎn)品貨號 | 產(chǎn)品名稱 | 規(guī)格 |
rRNA去除 | 12254ES24/96 | Hieff NGS® MaxUp rRNA Depletion Kit (Plant) | 24 T/ |
12257ES24/96 | Hieff NGS MaxUp Human rRNA Depletion Kit(rRNA & ITS/ETS) | 24 T/ | |
線性RNA消化 | 14615ES25/72 | RNase R GMP-grade (20 U/μL) | 500 U/ |
Total RNA建庫 | 12340ES24/96 | Hieff NGS ® EvoMax RNA Library Prep Kit(dUTP) | 24 T/ |
純化分選磁珠 | 12601ES08/56 | Hieff NGS® DNA Selection Beads(Superior AMPure XPAlternative) | 5 mL/ |
12602ES08/56 | Hieff NGS® RNA Cleaner | 5 mL/ | |
建庫接頭 | 12966ES24/01 | 可拆卸板式接頭 | 24 T/ |
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