中国科技大学Nature子刊聚焦环状RNA

来自中国科技大学、华中师范大学等处的研究人员报告称，他们鉴别出了一类与RNA聚合酶Ⅱ相关的环状RNA（circRNAs），将之命名为外显子-内含子circRNAs（EIciRNAs）。并证实这些EIciRNAs调控了细胞核中的转录。这些研究成果在线发表在2月9日的Nature Structural & Molecular Biology杂志上。

　　

生物通报道  来自中国科技大学、华中师范大学等处的研究人员报告称，他们鉴别出了一类与RNA聚合酶Ⅱ相关的环状RNA（circRNAs），将之命名为外显子-内含子circRNAs（EIciRNAs）。并证实这些EIciRNAs调控了细胞核中的转录。这些研究成果在线发表在2月9日的《自然结构与分子生物学》（Nature Structural & Molecular Biology）杂志上。

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论文的通讯作者是来自中国科技大学生命科学学院的单革（Ge Shan）教授。其研究方向主要包括基因表达调控、非编码RNA的功能及作用机理、模式动物中神经系统的发育与分化。

50年来，人们对于基因的概念仅仅局限于基因组的mRNA编码区域。然而最新的基因组学研究改变了这种传统的观念，人们开始认识到人类基因组存在着广泛转录的现象，能够产生成千上万种起调控作用的非编码RNA（ncRNA，non-protein-coding RNA）。ncRNAs是一类不编码蛋白质的功能性RNA分子,直接在RNA水平发挥作用,影响生物体的生命活动。

环状RNA（circular RNAs ,circRNAs）是一类特殊的非编码RNA分子，也是RNA领域最新的研究热点。与传统的线性RNA（linear RNA，含5’和3’末端）不同，circRNA分子呈封闭环状结构，不受RNA外切酶影响，表达更稳定，不易降解。在功能上，近年的研究表明，circRNA分子富含microRNA（miRNA）结合位点，在细胞中起到miRNA海绵（ miRNA sponge）的作用，进而解除miRNA对其靶基因的抑制作用，升高靶基因的表达水平；这一作用机制被称为竞争性内源RNA（ceRNA）机制。通过与疾病关联的miRNA相互作用， circRNA在疾病中发挥着重要的调控作用（延伸阅读：2014创新产品：环状RNA的检测芯片 ）。

RNA聚合酶Ⅱ（RNA polymerase II）是一个存在于真核生物细胞中的酶。它催化脱氧核糖核酸转录，合成mRNA及大多数snRNA和微RNA的前体。RNA聚合酶Ⅱ是含12个亚基的550kDa大的复合物，也是RNA聚合酶中被研究得最多的一类。

在这篇新文章中，研究人员报告称在人类细胞中发现了一类与RNA聚合酶Ⅱ相关的circRNAs。在这些circRNAs中，外显子与保留在外显子之间的内含子形成环形；研究人员将它们命名为外显子-内含子circRNAs（EIciRNAs）。他们发现这些EIciRNAs主要定位在细胞核中，与U1 snRNP发生相互作用促进了它们亲本基因（parental gene）的转录。

这些研究结果揭示出了circRNAs在细胞核中调控基因表达的一种新作用。在细胞核中这些EIciRNAs顺式作用提高了亲本基因的表达，由此指出了一种通过特异的RNA-RNA互作来控制转录的调控新策略。

（生物通：何嫱）

作者简介：

单革

教授，博士生导师,中科院“****”候选人（2010）。1995年毕业于兰州大学生物学系理学学士学位。1998年毕业于中国科学院上海细胞生物学研究所，获发育生物学硕士学位。2005年获美国佐治亚州立大学生物学系神经生物学博士学位。2005年至2008年，在美国Emory University从事博士后研究。2008年在美国耶鲁大学从事博士后研究，师从RNA酶的共同发现人、1989年诺贝尔化学奖获得者Sidney Altman博士。研究内容主要包括基因表达调控、非编码RNA的功能及作用机理、模式动物中神经系统的发育与分化。
 
主要研究兴趣：
1）环境对动物基因表达的调控（通过非编码RNA）
2）非编码RNA（如自然发生的反义RNA在动物细胞中的调控与功能）
3）转录及转录后调控在模式动物（线虫及小鼠）神经发育中的功能

生物通推荐原文摘要：

Exon-intron circular RNAs regulate transcription in the nucleus

Noncoding RNAs (ncRNAs) have numerous roles in development and disease, and one of the prominent roles is to regulate gene expression. A vast number of circular RNAs (circRNAs) have been identified, and some have been shown to function as microRNA sponges in animal cells. Here, we report a class of circRNAs associated with RNA polymerase II in human cells. In these circRNAs, exons are circularized with introns 'retained' between exons; we term them exon-intron circRNAs or EIciRNAs. EIciRNAs predominantly localize in the nucleus, interact with U1 snRNP and promote transcription of their parental genes. Our findings reveal a new role for circRNAs in regulating gene expression in the nucleus, in which EIciRNAs enhance the expression of their parental genes in cis, and highlight a regulatory strategy for transcriptional control via specific RNA-RNA interaction between U1 snRNA and EIciRNAs.