环状RNA是一类在真核生物中广泛存在的具有特别环状结构的非编码RNA分子。已有文献标明，在生物体内，环状RNA有着miRNA海绵，RBP海绵以及翻译短肽等多项功用，在许多生物学进程中发挥着重要的效果。
现在研讨标明，大部分环状RNA来源于蛋白编码基因的外显子区域。在pre-mRNA剪接的进程中，除典型的内含子剪接事情外，还或许会发作5’端到3’端的反向剪接事情，然后构成环状RNA。因而，剪接产品中环状RNA所占份额是环状RNA剖析的重要目标之一，具有高成环份额的环状RNA分子，或许具有愈加重要的生物学功用。一起，同一基因内部也或许发作多种不同的环状RNA，基因内对环状RNA发作位点的运用偏好，也在某些特定的程度上反响了转录进程对环状RNA发作的调控。因而，环状RNA转录本水平的精确定量，是现在环状RNA剖析的重要根底。
2020年1月3日，中国科学院北京生命科学研讨院赵方庆团队在Nature Communications杂志上宣布题为：Accurate quantification of circular RNAs identifies extensive circular isoform switching events的研讨论文。
该研讨开发了环状RNA定量和差异表达剖析的新办法——CIRIquant。与常用的环状RNA剖析软件比较，CIRIquant能够更精确对环状RNA转录本进行辨认和定量，并为环状RNA的差异表达剖析供给了快捷的一站式剖析东西。
为了处理该问题，赵方庆团队开发了一个新的环状RNA剖析算法。依据已有东西判定出的环状RNA成环位点信息，研讨人员重构了具有反向剪接特征的环状RNA参阅序列，简化了杂乱的反向剪接位点比对问题，并结合测序读段比对到参阅基因组和环状序列的成果，挑选出了高置信度的来自环状RNA的读段，处理了现在环状RNA辨认和定量办法中精确度低和假阳性率高的问题。作者在模仿数据和实在转录组数据中，对多种常用环状RNA辨认软件的体现进行了归纳评价，发现该研讨中开发的办法在环状RNA表达量和成环份额的核算中，均取得了最佳的成果。
图1. CIRIquant算法流程
接着，研讨团队还经过核算模型，对环状RNA建库进程中常用的RNase R处理功率进行了拟合和校对，然后在RNase R处理后的样本中，消除了RNase R处理进程引进的误差，取得了更精确的定量成果。在此根底上，该团队还对环状RNA的差异表达核算办法来进行了改善，提出了新的评价表达水平缓剪接倾向改动程度的打分办法。
运用上述办法，研讨人员在三个剪接因子敲低的HeLa细胞和20对肝癌-癌旁样本中，发现了两类线性-环形份额和成环位点运用偏好发作显着的改动的环状RNA。这两类环状RNA在成环份额以及基因内成环位点运用水平上具有十分明显的改动，反映了环状RNA转录进程以及转录后水平调控状况的改动。此外，在阿尔兹海默症以及肾细胞癌的样本中，研讨人员也发现了这两类事情的广泛存在，阐明这两类环状RNA或许具有愈加重要的生物学功用。
图2. 肝癌中线性和环形转录本差异及竞争性调控
该研讨在转录组数据中完结了环状RNA的精确辨认和定量，并对环状RNA差异表达剖析办法来进行了改善，供给了快捷的剖析流程，为后续具有潜在功用的环状RNA挑选供给了重要的办法学东西。
据悉，该作业由赵方庆课题组的研讨生张金阳，陈帅和杨静雯完结。赵方庆团队在前期的作业中建立了环状RNA辨认、转录本拼装、可变剪接检测及定量等办法，相关研讨宣布在相关作业宣布在Genome Biology(2015)、Nature Communications(2016，2020)、Briefings in Bioinformatics(2017)、Trends in Genetics(2018)、Genome Medicine(2019)和Cell Reports(2019)。这些研讨丰厚了咱们对环状RNA的组成及结构的知道，为深化了解这一簇新类型的非编码RNA分子供给了重要东西和数据支撑。
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