circRNA介绍
circRNA是最近发现的一类特殊的非编码RNA，也是RNA领域最新的研究热点分子。区别于传统线性RNA（具开放的3’和5’末端），circRNA分子闭合的环状结构通过特殊的剪接过程生成，大量存在于真核转录组中。circRNA分子的组织特异性、疾病特异性、时序特异性及高稳定性等特征，使得circRNA在作为临床诊断标志物（biomarker）的研究应用上具有明显的优势。近期研究发现，circRNA序列上富含miRNA结合位点，可以竞争性吸附细胞浆中的miRNA，进而解除miRNA对靶基因的抑制作用；这一机制被称为竞争性内源RNA（ceRNA）机制。为此，可以从与疾病关联的miRNA着手，探究circRNA在疾病中的调控作用。
为了能够更好地研究circRNA，美国Arraystar公司紧随国际学术前沿新动态，开发了全球第一款商业化circRNA芯片，便于研究者对不同生理和病理状态下对 circRNA的表达变化进行系统的研究。
circRNA的高稳定性
circRNA分子独特的闭合环状结构，不受核酸外切酶影响，这就致使circRNA在细胞的稳定性要远远高于同一个基因转录的相应线性RNA分子（图1）。circRNA在组织或细胞中的高稳定性预示其非常适于进行临床biomarker研究。
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图1. circRNA在细胞内稳定性远高于同一个基因转录的相应线性RNA，前者半衰期＞48h（右图），而后者半衰期＜20h（左图）。 |
circRNA竞争性吸附miRNA
circRNA序列上含有大量的miRNA结合位点，当circRNA分子与miRNA同处于细胞浆时会引起circRNA对miRNA的吸附（miRNA sponge）。例如，通过PAR-CLIP实验证实了ciRS-7与miR-7以及RNA诱导沉默复合体（RISC）重要组成成分AGO2蛋白结合；对生物素偶联的miRNA进行pull down实验，进一步验证了ciRS-7吸附miR-7功能的存在。（图2）
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图2. ciRS-7序列上含有七十多个miR-7结合位点，它可与miR-7以及AGO2蛋白结合。 |
circRNA的生物学功能
miRNA分子调控生物体内1/3左右的基因，circRNA对miRNA的吸附会影响基因的表达，进而引起一些生物学表型或状态的改变（图3）。研究还表明，circRNA的异常表达往往会和一些临床疾病相关，比如肿瘤、阿尔茨海默症、动脉粥样硬化等。
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图3. 斑马鱼胚胎过表达ciRS-7（右图）会导致中脑（MB）缩小，而端脑（TC）大小不受影响。
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Arraystar环状RNA芯片
环状RNA芯片是研究circRNA的理想工具。灵敏度及可信度低、数据处理繁杂易出错的circRNA测序，实验方法及数据分析等目前都尚处于摸索阶段，会造成最终结果的极度不可靠；而各方面都很成熟的circRNA芯片有效避免了circRNA测序中出现的缺陷和不足。
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图4. 优化的特异性标记流程（上图）及详细的circRNA注释（下图）： circRNA对应的线性mRNA及匹配度较好的保守miRNA的结合位点。 |
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芯片特点
1. 全球首款用于circRNA检测的商业化芯片
专门针对circRNA设计，目前涵盖人和小鼠两个物种；所有circRNA都有国际顶尖期刊的支持，并经过严谨的实验验证。
2.剪接位点特异性的探针
能够准确、可靠地检测单一circRNA，即便在相应线性RNA存在的情况下也能够做到特异性检测circRNA。
3. 优化的特异性标记流程
RNase R对总RNA预处理能够有效去除线性；基于随机引物的反转系统有效标记circRNA。（图4）
4. 详尽的circRNA注释信息
除常规数据分析外，还对circRNA可能结合的miRNA进行预测并详细注释，非常方便客户从”miRNA sponge” 的角度研究circRNA的作用机制和生物功能。
5. 性能保证
灵敏度高、重复性佳，线性检测范围达5个数量级，并设计有严谨的质控探针，确保芯片的实验质量。
芯片信息
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Arraystar circRNA qPCR, circRNA FISH, circRNA overexpression vectors（即将推出）
参考文献
Salzman et al. (2013) PLoS Genet, 9:e1003777
Memczak et al. (2013) Nature, 495:333-8
Zhang et al. (2013) Mol. Cell, 51:792-806 |
