中科院学者Cell子刊点评神经系统环形RNA研究新发现

　　

　　6月4日，国际学术期刊《分子细胞》（Molecular Cell）在线发表了中国科学院上海生命科学研究院生物化学与细胞生物学研究所研究员陈玲玲和计算生物学研究所研究员杨力题为Gear up in circles的专评，对当期Molecular Cell 和4月刊Nature Neuroscience 上发表的两项“神经系统中环形RNA”的研究工作进行了点评和推荐。

　　真核生物蛋白编码基因在转录生成前体RNA后，通常会通过RNA剪接将含有蛋白编码信息的外显子序列顺序地连接在一起，形成成熟的线形mRNA分子。有意思的是，在真核生物体内还存在特殊的反向剪接反应(back splicing)，使得下游外显子序列反向与上游外显子连接环化，最终产生环形RNA分子(circular RNA)。最新的研究表明，在高等真核转录组中存在大量的环形RNA新分子，其生成加工受到顺式作用元件和反式作用因子的调控。虽然环形RNA在模式生物果蝇的大脑中高表达，并与果蝇的衰老密切相关，但是环形RNA在哺乳动物中的功能作用不详。

    6月4日，来自于德国Max-Delbruck Center for Molecular Medicine的Rajewsky教授实验室和Chen教授实验室在Molecular Cell 和4月刊的Nat Neuroscience 上独立发表了两项令人振奋的研究结果，对环形RNA在哺乳动物中的表达进行了系统地鉴定，发现环形RNA主要在哺乳动物的大脑和神经系统中高表达。更为重要的是，这些环形RNA的高表达可能与神经突触的功能密切相关。发表在Molecular Cell上的文章还进一步发现神经发育过程中高表达的环形RNA可能受到RNA编辑酶ADAR1的负调控。这两项工作系统注释了哺乳动物大脑中环形RNA的表达，为环形RNA的研究提供了重要的数据库支持。更为重要的是，这两项研究揭示环形RNA可能在哺乳动物的神经发育中发挥重要的作用。

　　陈玲玲和杨力在2011年首次建立了一种新的转录组纯化方法，有针对性地获得3'-末端不具有poly(A)尾巴的转录组RNA，并开展高通量测序和计算分析，在人源细胞系中发现了大量分别来自于内含子（excised intron)或外显子（excised exon)、3'-末端不具有poly(A)尾巴的RNA表达信号（Genome Biology, 2011）。陈玲玲研究组和杨力研究组的深入研究证明这些特殊的表达信号分别来自于内含子环形RNA (Molecular Cell, 2013)和外显子反向剪接环形RNA （Cell, 2014)，并进一步揭示了这些环形RNA新分子生成加工的新分子机制及其潜在的重要生物学功能（RNA Biology, 2015)，极大地推动了环形RNA这一全新长非编码RNA研究领域的发展。

原文摘要：

Gear Up in Circles

Two studies published in this issue of Molecular Cell ( Rybak-Wolf et al., 2015 ) and in the April issue of Nature Neuroscience ( You et al., 2015 ) independently report the upregulated expression of back-spliced circular RNAs (circRNAs) in brains and suggest that they have a potential to regulate synaptic function.