circularRNAcircularRNA

孙雅静 孙雅静 1010 化基化基

回忆一下回忆一下

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。。。。。。。

引言引言

2012 年 物理学

“ 上帝粒子”希格斯玻色子的发现

CircularRNA

目录目录

circRNA 简介

circRNA 结构

circRNA 功能

研究展望

circRNAcircRNA 简介简介信使 RNA （ messengerRNA ， mRNA ）

转运 RNA （ transferRNA ， tRNA ）

核糖体 RNA （ ribosomalRNA ， rRNA ）

微小 RNA （ microRNA ， miRNA ）

circRNAcircRNA 简介简介

miRNA 在细胞生长和凋亡，血细胞分化，同源异形盒基因调节，神经元的极性，胰岛素分泌，大脑形态形成，心脏发生，胚胎后期发育等过程中发挥重要作用。

miR-273 和 lys-6 编码的 miRNA ，参与线虫的神经系统发育过程；miR-430 参与斑马鱼的大脑发育；miR-181 控制哺乳动物血细胞分化为 B 细胞；miR-375 调节哺乳动物胰岛细胞发育和胰岛素分泌；miR-143 在脂肪细胞分化起作用；miR-196 参与了哺乳动物四肢形成，miR-1 与心脏发育有关。

对 miRNA 基因的分析，可能发现新的参与器官形成、胚胎发育和生长的调节因子，促进对癌症等人类疾病发病机制的理解

最近的研究发现， miRNA 表达与多种癌症相关

大约 50% 得到注解的 miRNAs 在基因组上定位于与肿瘤相关的脆性位点（ fragile site ）。这说明 miRNAs 在肿瘤发生过程中起至关重要的作用，

这些 miRNAs 所起的作用类似于抑癌基因和癌基因的功能，

有研究人员将 miRNA 命名为“ oncomirs” 。

miR-21 在胶质母细胞瘤中表达增加。

比正常组织高 5-100 倍

反义核酸的研究发现这个 miRNA 通过抑制凋亡而并非影响细胞增殖控制细胞生长，这预示着这个 miRNA 具有癌基因的功能。

在乳腺癌样品中表达也有增加，这个基因可能在肿瘤发生中起到广泛的作用。

circRNAcircRNA 简介简介是偶然还是必然？

1980 年 1990 年 2000 年 2010 年

1979 年：

真核细胞中RNA 可以以环状的形式存在

Nature280: 339–340

1992 年：哺乳动物体内发现环状 RNA

1991 年：

人体的细胞质中发现非线性的 RNA

2006 年：

使用 RNaseR 来证明了环状 RNA 的结构

2010 年前后：

证明环状 RNA 比链状 RNA 稳定，并且含量十分惊人

近两年来：

人们发现环状RNA 在生物体内这么稳定、大量存在是有原因的 !

90 年代以来：人类加紧了对miRNA 研究

circRNAcircRNA 简介简介

为什么人们不研究呢？

1 、传统的筛选方式容易忽视小分子或是结构规整的（环状）分子

2 、经典的 RNA 测序方法只能分离具有特征性分子“尾巴”（也就是通过端基）来分离识别那些分子

circRNAcircRNA 结构结构circRNA 的形成

circRNAcircRNA 结构结构结构的发现以及证实 :

Canonical 正常的链状 RNA

Scramble 混乱的 RNA 结构

（ circRNA ）

RNaseR ： RNA 剪切酶 R

Julia Salzman, Charles Gawad PLosone1.Feb 2012

circRNAcircRNA 功能功能

对 miRNA 的调控功能

circRNAcircRNA 功能功能 最新 Nature 上两项研究都将焦点放在了由大约 1500 个核苷酸构成的一个环状大RNA 上，存在于哺乳动物的脑细胞中。这些环状 RNA 可以阻断 miR-7 的调节作用。类似的研究也有关小鼠性别决定基因等的研究。

☆miR-7 is a key regulator of various cancer pathways

☆implication of miR-7 in Parkinson’s disease by direct targeting of α-synuclein protein expression

☆ciRS-7 probably serves as a crucial factor significantly engaged in the functioning of neurons as well as a responsible candidate in neurological disorders and brain tumour development.

miRNA-7 Attenuation in Schwannoma Tumors Stimulates Growth by Upregulating Three Oncogenic Signaling PathwaysDecember 13, 2010 Cancer Reach

circRNAcircRNA 功能功能工作机制：

如 ciRs-7 与 miR-7 有超过 71 个结合位点。

Natural RNA circles function as efficient microRNA sponges Nature LETTER 2013.3

研究展望研究展望

3 、再一次督促人类修正中心法则，在生化界是一个创世纪的发现

1 、人们传统认识的一大挑衅 !

RNA 多是环状 ?!!!

RNA 不仅仅是 DNA 与编码蛋白之间的一个平凡信使。

2 、对疾病的认识更进一步。

Nature Vol.280 26 July 1979

原谅我抓住最后机会再说点废话原谅我抓住最后机会再说点废话

DNA

蛋白质RNA

中心法则

谢谢观看

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