小结 | 4月上半月circRNA研究报道汇总

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欢迎各位来到“circRNA研究报道汇总”栏目，本期从pubmed中检索收集最新发布的circRNA文献25篇，下面我们一起来看看circRNA研究有哪些新进展。

1、 一种新型环状RNA适体自剪切高效表达体系

论文标题：Highly efficient expression of circular RNA aptamers in cells using autocatalytic transcripts

杂志：Nat Biotechnol. 

影响因子：35.724

通讯作者单位：洛克菲勒大学

该研究开发了一种新型的基于核酶（Ribosome）自剪切作用的环状RNA过表达体系，可高效过表达环状RNA分子。该环状RNA表达体系被命名为“Tornado”， 该技术是基于具有自剪切功能的核酶（Ribosome）实现待环化序列的上下游切割，环化作用则借助于内源的RNA连接酶RtcB实现，最终的产物包含了待环化序列以及为实现环化而携带的Ligated stem序列（racRNA）。Tornado环状RNA过表达体系具有自动剪切，自动环化，表达高效且可实现适体体内过表达的优点，为环状RNA的过表达开辟了新途径。该研究详细解读请看：荐读 | 新型环状RNA表达载体

图注：Tornado环状RNA过表达载体的线性序列组成图

2、超级增强子调控的circNfix缺失可诱导成年小鼠心肌梗死后心脏再生

论文标题：Loss of Super-Enhancer-Regulated CircRNA Nfix Induces Cardiac Regeneration After Myocardial Infarction in Adult Mice

杂志：Circulation  

影响因子：18.88

通讯作者单位：南方医科大学南方医院

超级增强子（Super Enhancer, SE) 为8—20 kb具有转录增强活性的超长顺式作用元件，可富集高密度的关键转录因子(master transcription factors)、辅因子(cofactor)和增强子表观修饰标记(histone modification marks)，是一组强大的调控因子。超级增强子控制着关键基因的表达赋予各种细胞独特属性和功能，不仅控制健康细胞而且在细胞病变调控中发挥重要作用。该研究鉴定出与心脏再生相关的circRNA—circNfix，转录因子Meis1可结合在circNifx的超级增强子上，促进circNifx的高表达；circNifx表达下调可以促进心肌细胞的增殖和血管生成，而抑制心肌梗死后心肌细胞的凋亡，从而改善心肌功能和预后。机制上，circNfix增强Ybx1与Nedd41的结合，诱导Ybx1的泛素化降解，抑制cyclin A2和cyclin B1表达；另一方面circNfix可吸附miR-214，促进其靶基因Gsk3β的表达，而抑制β-catenin的活性。该研究为改善心肌梗死后心肌功能和预后提供了新的靶点和治疗策略。该研究详细解读请看：Circulation | CircNfix可削弱心脏再生的能力

图注：circNfix减弱小鼠心肌梗死后心脏再生的作用机制示意图

3、通过m6a介导RNase P/MRP复合体降解靶RNA分子的新机制

论文标题：Endoribonucleolytic Cleavage of m6A-Containing RNAs by RNase P/MRP Complex

杂志：Mol Cell. 

影响因子： 14.248

通讯作者单位：韩国高丽大学

circRNA降解机制方面的研究一直不多，但对认识circRNA的功能机制至关重要。该研究发现了一种新的m6a介导的RNA降解机制，m6A识别蛋白YTHDF2结合靶分子，并募集HRSP12，进而介导RNA内切核酸酶RNase P/MRP复合物切割靶分子，这种降解模式不单适用于mRNA，对circRNA同样有效。YTHDF2，HRSP12和POP1参与m6A介导的RNA降解过程，其中YTHDF2的N端100aa是介导其与YTHDF2相互作用及m6A介导的RNA降解作用的关键区域，研究者进一步验证出circRNA分子可以通过YTHDF2- HRSP12介导的RNase P/MRP复合物结合并降解，该研究对于circRNA表达和降解动态变化相关的机制认识具有重要参考意义。该研究详细解读请看：荐读 | m6A介导mRNA和circRNA降解

图注：YTHDF2，HRSP12和RNase P/MRP参与m6A介导的RNA降解过程

4、circFOXP1环状RNA通过抑制microRNA维持间充质干细胞的特性

论文标题：FOXP1 circular RNA sustains mesenchymal stem cell identity via microRNA inhibition

杂志：Nucleic Acids Res. 

影响因子： 11.561

通讯作者单位：加州大学洛杉矶分校

干细胞特性的维持和分化涉及多种调控基因和复杂信号通路，也包括非编码RNA。环状RNA (circRNAs)是一类通过反剪接从编码蛋白质的基因中产生的RNA，其结构稳定，没有游离的5'端和3'端。目前对环状RNA在干细胞中的作用机制知之甚少。在该研究中，研究者首次确定了circRNA控制间充质干细胞(MSC)的特征和分化。来自不同组织的间充质干细胞circRNA高通量测序获得大量差异表达的环状RNA。其中，与分化的中胚层衍生物相比，间充质干细胞中含有丰富的circFOXP1。沉默circFOXP1的在体外和体内均显著影响MSC的分化。此外，研究者发现circFOXP1与miR-17-3p/miR-127-5p之间的直接相互作用，调控非典型Wnt和EGFR通路。骨髓间充质干细胞多能性的重编程过程中， circFOXP1和非典型Wnt下调，而典型Wnt成分则增加。在从人类多能干细胞中产生间充质干细胞的过程中观察到了相反的效果。该研究成果为circFOXP1作为干细胞分子网络的关键调控作用提供了关键证据。

图注：circFOXP1在间充质干细胞转换多潜能干细胞过程中与wnt信号通路的动态变化示意图

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