Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Биогенез CircRNA. A. Сплайсинг мРНК с альтернативными вариантами сплайсинга. Все мРНК имеют кэп и полиА-хвост. Б. Образование CircRNA посредством обратного сплайсинга

Круговая РНК (или circRNA ) представляет собой тип одноцепочечной РНК, которая, в отличие от линейной РНК, образует ковалентно замкнутую непрерывную петлю. В кольцевой РНК 3 'и 5' концы, обычно присутствующие в молекуле РНК, соединены вместе. Эта особенность наделяет круговую РНК многочисленными свойствами, многие из которых были идентифицированы только недавно.

Многие типы кольцевой РНК возникают из генов, кодирующих иначе белки. Было показано, что некоторая кольцевая РНК кодирует белки. [1] [2] Некоторые типы кольцевой РНК также недавно показали потенциал в качестве регуляторов генов. Биологическая функция большинства кольцевых РНК неясна.

Поскольку кольцевая РНК не имеет 5 'или 3' концов, она устойчива к деградации, опосредованной экзонуклеазами, и предположительно более стабильна, чем большинство линейных РНК в клетках. [3] Циркулярная РНК связана с некоторыми заболеваниями, такими как рак. [4]

Сплайсинг РНК [ править ]

В отличие от генов у бактерий , гены эукариот разделены некодирующими последовательностями, называемыми интронами . У эукариот, когда ген транскрибируется из ДНК в транскрипт информационной РНК (мРНК), промежуточные интроны удаляются, оставляя только экзоны в зрелой мРНК, которые впоследствии могут транслироваться с образованием белкового продукта. [5] сплайсосома , [5] белок-РНК - комплекс , расположенный в ядре, катализирует сплайсинг следующим образом:

  1. Сплайсосома распознает интрон , который фланкированный специфических последовательностей на своих 5' и 3' концы, известный как сайт донора сплайсинга (или 5' сплайс сайт) и сайт акцептора сплайсинга (или 3' сплайс сайт), соответственно.
  2. Последовательность 5'-сайта сплайсинга затем подвергается нуклеофильной атаке нижестоящей последовательностью, называемой точкой ветвления, в результате чего образуется кольцевая структура, называемая лариатом.
  3. Затем свободный 5'-экзон атакует 3'-сайт сплайсинга, соединяя два экзона и высвобождая структуру, известную как интронный лариат . В дальнейшем интронный лариат разветвляется и быстро разрушается. [5]
Пре-мРНК в сплайсинг мРНК

Альтернативная сварка [ править ]

Альтернативный сплайсинг - это явление, посредством которого один транскрипт РНК может давать различные белковые продукты, в зависимости от того, какие сегменты считаются «интронами» и «экзонами» во время сплайсинга. [5] Хотя это не относится к людям, это частичное объяснение того факта, что люди и другие гораздо более простые виды (например, нематоды) имеют одинаковое количество генов (в диапазоне от 20 до 25 тысяч). [6] Одним из наиболее ярких примеров альтернативного сплайсинга является ген DSCAM дрозофилы , который может дать начало примерно 30 тысячам различных изоформ, подвергнутых альтернативному сплайсингу. [7]

Неканоническое соединение [ править ]

Скремблирование экзонов [ править ]

Скремблирование экзонов, также называемое перетасовкой экзонов, описывает событие, при котором экзоны сплайсируются в «неканоническом» (атипичном) порядке. Скремблирование экзонов может происходить тремя способами:

  1. Дупликация тандемного экзона в геноме, которая часто встречается при раке.
  2. Транс-сплайсинг , при котором два транскрипта РНК сливаются, в результате чего получается линейный транскрипт, содержащий экзоны, которые, например, могут происходить из генов, кодируемых на двух разных хромосомах. Транс-сплайсинг очень распространен у C. elegans.
  3. Донорный сайт сплайсинга присоединяется к акцепторному сайту сплайсинга дальше по ходу первичного транскрипта, что дает кольцевой транскрипт. [8]

Представление о том, что циркуляризованные транскрипты являются побочными продуктами несовершенного сплайсинга, подтверждается низкой численностью и отсутствием консервативности последовательности большинства circRNAs [9], но недавно было оспорено. [8] [10] [11]

Характеристики кольцевой РНК [ править ]

Полногеномная идентификация circRNA [ править ]

Несколько исследовательских групп охарактеризовали кольцевые РНК, отсортировав обширные коллекции данных секвенирования РНК. [8] [9] [11] [12] [13] Поскольку circRNA не являются полиаденилированными, данные poly (A)-selected RNA-seq не могут быть использованы для обнаружения circRNA. Чтобы идентифицировать потенциальные изоформы кольцевой РНК, обычно ищут считывания секвенирования, показывающие соединение между двумя «зашифрованными» экзонами. Ниже приводится краткое изложение результатов каждой группы:

Salzman et al. 2012 [8] [ править ]

Исследовательская группа Salzman et al. изначально хотел идентифицировать специфические для рака события скремблирования экзонов. В итоге они обнаружили зашифрованные экзоны в большом количестве нормальных и раковых клеток. Они обнаружили, что изоформы скремблированных экзонов составляют около 10% от общего количества изоформ транскриптов в лейкоцитах . Они также идентифицировали 2748 скремблированных изоформ в эмбриональных стволовых клетках HeLa и H9 . Они обнаружили, что примерно 1 из 50 экспрессируемых генов продуцирует изоформы скремблированных транскриптов по крайней мере в 10% случаев. Некоторые из тестов на кольцевость включали: обработку образцов РНКазой R , ферментом, который разрушает линейные РНК, но не кольцевые РНК, и тестирование на наличие поли-A-хвостов., которого не должно быть в круговой молекуле. Их вывод заключался в том, что 98% скремблированных изоформ представляли circRNA.

Jeck et al. 2013 [11] [ править ]

  • Обработанная РНК фибробластов человека РНКазой R для обогащения кольцевыми РНК
  • Использованы три категории «строгости» (низкая, средняя, ​​высокая) для классификации циклических транскриптов на основе их уровней распространенности.
  • Включая "низкую" категорию, ~ 1 из 8 экспрессируемых генов продуцировал определяемые уровни circRNA.
  • Значительно выше, чем число Зальцмана (вверху)
  • Может быть связано с большей глубиной секвенирования

Memczak et al. 2013 [12] [ править ]

  • Разработал вычислительный метод для обнаружения циркуРНК.
  • de novo обнаружила circRNAs у людей, мышей и C. elegans и тщательно проверила их
  • Обнаружено, что circRNA часто экспрессируются в зависимости от ткани / стадии развития.
  • Описано, что circRNA могут действовать как антагонисты miRNA, как показано на примере circRNA CDR1as (см. Ниже).

Guo et al. 2014 [9] [ править ]

  • Идентифицированные и количественно оцененные человеческие circRNA по данным ENCODE Ribozero RNA-seq
  • Большинство circRNA являются минорными изоформами сплайсинга и экспрессируются только в нескольких типах клеток.
  • 7 112 человеческих circRNA имеют кольцевые фракции не менее 10%
  • circRNA не более консервативны, чем их линейные контроли
  • Профилирование рибосом указывает на то, что circRNA не транслируются
  • За исключением CDR1as, очень немногие circRNA могут действовать как губки микроРНК.
  • Сделали вывод, что большинство circRNA являются несущественными побочными продуктами несовершенного сплайсинга.

Zhang et al. 2014 [14]

  • Разработан CIRCexplorer для идентификации тысяч circRNAs у человека с p (A) - без данных RNase R RNA-seq.
  • Подавляющее большинство идентифицированных высокоэкспрессируемых кольцевых РНК были процессированы из экзонов, расположенных в середине генов RefSeq, что позволяет предположить, что образование кольцевой РНК обычно связано со сплайсингом РНК.
  • Большинство кольцевых РНК содержат несколько экзонов, чаще всего от двух до трех экзонов.
  • Экзоны кольцевых РНК только с одним кольцевым экзоном были намного длиннее, чем экзоны кольцевых РНК с несколькими кольцевыми экзонами, что указывает на то, что процессинг может предпочесть определенную длину для максимальной циркуляризации экзона (ов).
  • Элементы Alu, которые могут образовывать IRAlus, либо конвергентные, либо расходящиеся, накладываются друг на друга через фланкирующие интроны circRNAs параллельным образом с одинаковыми расстояниями до соседних экзонов.
  • Формированию кольцевой РНК способствует IRAlus или другие неповторяющиеся, но комплементарные последовательности.
  • На эффективность циркуляризации экзонов влияет конкуренция спаривания РНК.
  • Альтернативные пары РНК и их конкуренция приводят к альтернативной циркуляризации.
  • Как циркуляризация экзона, так и ее регуляция эволюционно динамичны.

Dube et al. 2019 [15] [ править ]

Dube et al., Из лаборатории Cruchaga ( https://neurogenomics.wustl.edu/ ) впервые выполнили общегеномный вызов circRNA в нескольких областях мозга из случаев болезни Альцгеймера и контрольных образцов, демонстрирующих роль этого вида РНК в здоровье и болезнь.

  • Оптимизирован и валидирован конвейер для вызова circRNA из рибо-истощенной РНК-seq. [15]
  • 3547 circRNA прошли строгий контроль качества в когорте Knight ADRC, которая включает РНК-seq от 13 контрольных и 83 случаев болезни Альцгеймера
  • 3924 circRNA прошли строгий контроль качества в наборе данных MSBB.
  • Мета-анализ результатов открытия и репликации выявил в общей сложности 148 circRNA, которые были значительно коррелированы с CDR после коррекции FDR.
  • 33 прохождение строгой генной коррекции множественного теста Бонферрони 5 × 10 −6 , включая, среди прочего , circHOMER1 ( P  = 2,21 × 10 −18 ) и circCDR1-AS ( P  = 2,83 × 10 −8 )
  • Экспрессия circRNA не зависела от линейной формы
  • Экспрессия circRNA также корректировалась пропорцией клеток.
  • Дополнительные исследования демонстрируют, что circRNA коэкспрессируется с известными причинными генами болезни Альцгеймера, такими как APP и PSEN1 , что указывает на то, что некоторые circRNA также являются частью причинного пути.
  • Экспрессия CirRNA в мозге больше объясняла клинические проявления болезни Альцгеймера, чем количество аллелей APOε4, что позволяет предположить, что это может быть использовано в качестве потенциального биомаркера болезни Альцгеймера.

Длина circRNA [ править ]

Недавнее исследование circRNA человека показало, что эти молекулы обычно состоят из 1–5 экзонов. [12] Каждый из этих экзонов может быть до трех раз длиннее, чем средний экспрессируемый экзон, [11] предполагая, что длина экзона может играть роль в принятии решения о том, какие экзоны циркуляризовать. 85% кольцевых экзонов перекрываются с экзонами, которые кодируют белок , [12] хотя сами кольцевые РНК, по-видимому, не транслируются. Во время образования circRNA экзон 2 часто является «акцепторным» экзоном выше по течению. [8]

Интроны, окружающие экзоны, выбранные для циркуляризации, в среднем в три раза длиннее, чем интроны, не фланкирующие прекружневые экзоны [8] [11], хотя пока не ясно, почему это так. По сравнению с регионами , не приводит к кругам, эти интроны гораздо более вероятно , будет содержать дополнительные инвертированное Alu повторов, Alu является наиболее распространенными транспозонами в геноме. [11] За счет того, что Alu повторяет спаривание оснований друг с другом, было высказано предположение, что это может позволить сайтам сплайсинга найти друг друга, тем самым облегчая циркуляризацию. [10] [11]

Интроны в circRNAs сохраняются с относительно высокой частотой (~ 25%), [9] таким образом добавляя дополнительную последовательность к зрелым circRNAs.

Расположение circRNA в клетке [ править ]

В клетке циркулярные РНК преимущественно находятся в цитоплазме , где количество транскриптов кольцевой РНК, происходящих от гена, может быть до десяти раз больше, чем количество связанных линейных РНК, генерируемых из этого локуса . Неясно, как кольцевые РНК выходят из ядра через относительно небольшую ядерную пору . Поскольку ядерная оболочка разрушается во время митоза , одна из гипотез состоит в том, что молекулы выходят из ядра во время этой фазы клеточного цикла . [11] Однако некоторые circRNA, такие как CiRS-7 / CDR1as, экспрессируются в нейрональных тканях, [12] [16] где митотическое деление не преобладает.

Схема ядра клетки человека

CircRNA стабильны по сравнению с линейными РНК [ править ]

У CircRNA отсутствует полиаденилированный хвост, и поэтому предполагается, что они менее подвержены деградации экзонуклеазами. В 2015 году Enuka et al. измерили период полужизни 60 circRNA и их линейных аналогов, экспрессируемых из того же гена-хозяина, и выявили, что средний период полужизни circRNA из клеток молочной железы (от 18,8 до 23,7 часов) по крайней мере в 2,5 раза больше, чем средний период полужизни их линейные аналоги (от 4,0 до 7,4 часа). [17] Как правило, время жизни молекул РНК определяет время их отклика. [18] Соответственно, сообщалось, что циркулярные РНК молочных желез медленно реагируют на стимуляцию факторами роста. [17]

Возможные функции кольцевой РНК [ править ]

Эволюционное сохранение механизмов и сигналов циркуляризации [ править ]

CircRNA были идентифицированы у разных видов во всех сферах жизни . В 2011 году Danan et al. секвенированная РНК из архей . После переваривания общей РНК с помощью РНКазы R они смогли идентифицировать кольцевые виды, что указывает на то, что circRNA не специфичны для эукариот. [19] Однако, эти кольцевые виды архей, вероятно, не образуются посредством сплайсинга, что указывает на то, что вероятно существуют другие механизмы генерации кольцевой РНК.

Три области жизни

В более тесной эволюционной связи сравнение РНК из семенников мыши с РНК из клетки человека обнаружило 69 ортологичных циркуРНК. Например, и люди, и мыши кодируют гены HIPK2 и HIPK3 , две паралогичные киназы, которые продуцируют большое количество circRNA из одного конкретного экзона у обоих видов. [11] Эволюционная консервация усиливает вероятность важной и важной роли циркуляризации РНК.

CDR1as / CiRS-7 как губка miR-7 [ править ]

микроРНК (miRNA) - это небольшие (~ 21nt) некодирующие РНК, которые репрессируют трансляцию информационных РНК, участвующих в большом, разнообразном наборе биологических процессов. [20] Они напрямую соединяют пары оснований с целевыми матричными РНК (мРНК) и могут запускать расщепление мРНК в зависимости от степени комплементарности.

МикроРНК сгруппированы в «семенные семейства». Члены семьи имеют общие нуклеотиды 2–7, известные как зародышевый участок. [21] Белки аргонавтов являются «эффекторными белками», которые помогают миРНК выполнять свою работу, в то время как губки микроРНК представляют собой РНК, которые «губят» миРНК определенного семейства, тем самым выступая в качестве конкурентных ингибиторов, которые подавляют способность миРНК связывать свои мРНК-мишени благодаря наличию множества сайтов связывания, которые распознают конкретную затравочную область. [21]Определенные кольцевые РНК имеют много сайтов связывания miRNA, что дает ключ к разгадке того, что они могут функционировать в губчатом состоянии. Две недавние статьи подтвердили эту гипотезу, подробно изучив кольцевую губку под названием CDR1as / CiRS-7, в то время как другие группы не нашли прямых доказательств того, что кольцевые РНК действуют как губки miRNA, анализируя потенциальное взаимодействие кольцевых РНК с белком аргонавта (AGO) с использованием данные высокопроизводительного секвенирования РНК, выделенной перекрестным связыванием и иммунопреципитацией (HITS-CLIP). [13]

CDR1as / CIRS-7 закодирована в геноме антисмысловой к человеческому CDR1 (генов) локуса (отсюда название CDR1as), [12] и цели микроРНК-7 (отсюда и название CIRS-7 - круговой РНК Губка для MIR-7 ) . [16] Он имеет более 60 сайтов связывания miR-7, что намного больше, чем у любой известной линейной губки miRNA. [12] [16]

AGO2 - это белок Argonaute, связанный с miR-7 (см. Выше). Хотя CDR1as / CiRS-7 может расщепляться miR-671 и связанным с ним белком Argonaute, [16] он не может расщепляться miR-7 и AGO2. Активность расщепления микроРНК зависит от комплементарности за пределами 12-го нуклеотидного положения; ни один из сайтов связывания CiRS-7 не отвечает этому требованию.

Эксперимент с рыбками данио , у которых нет локуса CDR1 в своем геноме, предоставляет доказательства активности губки CiRS-7. Во время развития miR-7 сильно экспрессируется в головном мозге рыбок данио. Чтобы заставить замолчать экспрессию miR-7 у рыбок данио, Мемчак и его коллеги воспользовались инструментом, называемым морфолино , который может создавать пары оснований и связывать целевые молекулы. [22] Лечение морфолино имело такой же серьезный эффект на развитие среднего мозга, как эктопическая экспрессия CiRS-7 в мозге рыбок данио с использованием инъецированных плазмид . Это указывает на значительное взаимодействие между CiRS-7 и miR-7 in vivo. [12]

Другой примечательной губкой с круговой микроРНК является SRY . SRY, который высоко экспрессируется в семенниках мышей, функционирует как губка miR-138 . [16] [23] В геноме SRY фланкируется длинными инвертированными повторами (IR) длиной более 15,5 килобаз (т.п.н.). Когда один или оба IR удаляются, циркуляризации не происходит. Именно это открытие привело к идее инвертированных повторов, обеспечивающих циркуляризацию. [24]

Поскольку губки с кольцевой РНК характеризуются высокими уровнями экспрессии, стабильностью и большим количеством сайтов связывания miRNA, они, вероятно, будут более эффективными губками, чем те, которые являются линейными. [10]

Другие возможные функции circRNA [ править ]

Хотя в последнее время внимание было сосредоточено на «губчатых» функциях circRNA, ученые рассматривают также несколько других функциональных возможностей. Напр., Некоторые области гиппокампа взрослых мышей обнаруживают экспрессию CiRS-7, но не miR-7, указывая тем самым, что CiRS-7 может выполнять роли, которые не зависят от взаимодействия с miRNA. [12]

Возможные роли включают следующее:

  • Связывание с РНК-связывающими белками (RBP) и РНК помимо миРНК с образованием комплексов РНК-белок. [10] Эти комплексы могут регулировать взаимодействия RBP и РНК, например, с каноническим линейным транскриптом гена. [8]
  • Производство белка
    • Чен и Сарнов 1995 показали, что синтетическая circRNA, содержащая IRES (внутренний сайт входа в рибосомы), продуцирует белковый продукт in vitro , тогда как без IRES этого не происходит. Хотя протестированная circRNA была чисто искусственной конструкцией, Чен и Сарнов заявили в своей статье, что им было бы интересно узнать, содержат ли круги элементы IRES. [25]
    • Jeck et al. 2013: Испытаны природные circRNA, которые содержат трансляцию «стартовый кодон». Однако ни одна из этих молекул не связывалась с рибосомами, что позволяет предположить, что многие circRNA не могут транслироваться in vivo . [11]
  • Транспортировка miRNA внутри клетки. Тот факт, что CiRS-7 может быть разрезан с помощью miR-671, может указывать на существование системы для высвобождения «нагрузки» miRNAs в подходящее время. [26]
  • Регулирование мРНК в клетке посредством ограниченного спаривания оснований. Формально возможно, что miR-7 сдерживает регуляторную активность CiRS-7, а не наоборот! [12] [26]

Круглые интронные длинные некодирующие РНК (ciRNAs) [ править ]

Обычно интронные лариаты (см. Выше) разветвляются и быстро деградируют. Однако отказ от разветвления может привести к образованию кольцевых интронных длинных некодирующих РНК, также известных как ciRNAs. [27] Образование CiRNA, скорее, чем случайный процесс, по-видимому, зависит от присутствия специфических элементов рядом с сайтом 5 'сплайсинга и сайтом точки ветвления (см. Выше).

CiRNA отличаются от circRNA тем, что они заметно обнаруживаются в ядре, а не в цитоплазме . Кроме того, эти молекулы содержат мало (если вообще есть) сайтов связывания miRNA. Вместо того, чтобы действовать как губки, ciRNAs, по-видимому, регулируют экспрессию своих родительских генов. Например, относительно многочисленная циРНК, называемая ci-ankrd52, положительно регулирует транскрипцию Pol II . Многие циРНК остаются на своих «сайтах синтеза» в ядре. Однако циРНК может выполнять другие функции, помимо простой регуляции своих родительских генов, поскольку циРНК действительно локализуются в дополнительных сайтах ядра, отличных от их «сайтов синтеза». [27]

Циркулярная РНК и болезнь [ править ]

Как и в большинстве тем молекулярной биологии , важно подумать о том, как кольцевую РНК можно использовать в качестве инструмента для помощи человечеству. Учитывая его изобилие, эволюционную консервацию и потенциальную регулирующую роль, стоит изучить, как кольцевую РНК можно использовать для изучения патогенеза и разработки терапевтических вмешательств. Например:

  • Круговой ANRIL (cANRIL) - это кольцевая форма ANRIL, длинной некодирующей РНК (нкРНК). Экспрессия cANRIL коррелирует с риском атеросклероза , заболевания, при котором артерии становятся твердыми. Было высказано предположение, что cANRIL может изменять экспрессию INK4 / ARF, что, в свою очередь, увеличивает риск атеросклероза. [28] Дальнейшее изучение экспрессии cANRIL потенциально может быть использовано для предотвращения или лечения атеросклероза.
  • miR-7 играет важную регулирующую роль в некоторых видах рака и в болезни Паркинсона , которая является дегенеративным заболеванием нейронов. [16] Возможно, активность губки CiRS-7 может помочь в противодействии активности miR-7. Если круговая активность губок действительно может помочь в противодействии вредной активности miRNA, ученым необходимо будет найти лучший способ обеспечить экспрессию губок, возможно, через трансген , который является синтетическим геном, который передается между организмами. Также важно учитывать, как трансгены могут экспрессироваться только в определенных тканях или экспрессироваться только при индукции. [21]
  • Было обнаружено, что циркулярные РНК регулируются гипоксией, особенно было обнаружено, что циркулярная РНК cZNF292 обладает проангиогенной активностью в эндотелиальных клетках. [13]

Циркулярные РНК играют роль в патогенезе болезни Альцгеймера [ править ]

Dube et al. [29] впервые продемонстрировали, что кольцевые РНК головного мозга (circRNA) являются частью патогенных событий, которые приводят к болезни Альцгеймера., предполагая, что специфическая circRNA будет по-разному экспрессироваться в случаях AD по сравнению с контролем, и что эти эффекты могут быть обнаружены на ранней стадии заболевания. Они оптимизировали и утвердили новый конвейер анализа кольцевых РНК (circRNA). Они выполнили трехэтапный дизайн исследования, используя данные последовательности РНК мозга Knight ADRC в качестве открытия (этап 1), используя данные с горы Синай в качестве репликации (этап 2) и метаанализ (этап 3), чтобы определить наиболее значительная circRNA, дифференциально экспрессируемая при болезни Альцгеймера. Используя его конвейер, они обнаружили 3547 circRNA, которые прошли строгий контроль качества в когорте Knight ADRC, включая RNA-seq от 13 контрольных и 83 случаев болезни Альцгеймера, и 3924 circRNA прошли строгий контроль в наборе данных MSBB.Мета-анализ результатов открытия и репликации выявил в общей сложности 148 circRNA, которые значительно коррелировали с CDR после коррекции FDR. Кроме того, 33 circRNA прошли строгую генную коррекцию множественного теста Бонферрони 5 × 10-6, включая circHOMER1 (P = 2,21 × 10−18 ) и circCDR1-AS (P = 2,83 × 10 −8) и другие. Они также выполнили дополнительные анализы, чтобы продемонстрировать, что экспрессия circRNA не зависела от линейной формы, а также от доли клеток, которая может затруднять анализ последовательности РНК мозга в исследованиях болезни Альцгеймера. Они выполнили анализ коэкспрессии всех circRNA вместе с линейными формами и обнаружили, что circRNA, включая те, которые дифференциально экспрессировались при болезни Альцгеймера по сравнению с контролем, коэкспрессировались с известными причинными генами болезни Альцгеймера, такими как APP и PSEN1, что указывает на то, что некоторые circRNA также являются частью причинного пути. Они также продемонстрировали, что экспрессия цирРНК в мозге больше объясняет клинические проявления болезни Альцгеймера, чем количество аллелей APOε4, что позволяет предположить, что это может быть использовано в качестве потенциального биомаркера болезни Альцгеймера. Это важное исследование для данной области,поскольку это первый раз, когда circRNA количественно оцениваются и проверяются (с помощью ПЦР в реальном времени) в образцах человеческого мозга в масштабе всего генома и в больших и хорошо изученных когортах. Это также демонстрирует, что эти формы РНК, вероятно, связаны со сложными признаками, включая болезнь Альцгеймера, поможет понять биологические события, которые приводят к заболеванию.

Вироиды как кольцевые РНК [ править ]

Основная статья: Вироид

Вироиды - это в основном патогены растений, которые состоят из коротких участков (несколько сотен азотистых оснований) высоко комплементарных, кольцевых, одноцепочечных и некодирующих РНК без белковой оболочки. По сравнению с другими инфекционными патогенами растений, вироиды чрезвычайно малы по размеру - от 246 до 467 азотистых оснований; таким образом, они состоят из менее чем 10 000 атомов. Для сравнения, длина генома самых маленьких известных вирусов, способных вызвать инфекцию, составляет около 2000 нуклеотидных оснований. [30]

Базы данных [ править ]

Были созданы различные базы данных для идентификации circRNA, корреляции с типами рака и проверки [1] [2] [3] [4] [5] .

См. Также [ править ]

  • Базы данных и ресурсы круговой РНК (circRNA)

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Новое исследование показывает, что кольцевая РНК может кодировать белки» . Science Daily . 23 марта 2017 . Дата обращения 3 мая 2018 .
  2. ^ Памудурти, Нагарджуна Редди; Барток, Оснат; Йенс, Марвин; и другие. (Апрель 2017 г.). «Трансляция CircRNA» . Молекулярная клетка . 66 (1): 9–21.e7. DOI : 10.1016 / j.molcel.2017.02.021 . PMC 5387669 . PMID 28344080 .  
  3. ^ Джек, WR; Соррентино, штат Джерси; Ван, К; и другие. (Февраль 2013). «Круговые РНК многочисленны, консервативны и связаны с повторами ALU» . РНК . 19 (2): 141–57. DOI : 10,1261 / rna.035667.112 . PMC 3543092 . PMID 23249747 .  
  4. ^ Вромман, Мариеке; Вандесомпеле, Джо; Волдерс, Питер-Ян. «Замыкая круг: современное состояние и перспективы создания кольцевых баз данных РНК» . Брифинги по биоинформатике . DOI : 10.1093 / нагрудник / bbz175 .
  5. ^ а б в г Рис, JB (2010). Кэмпбелл Биология (9-е изд.). Сан-Франциско: Бенджамин Каммингс.
  6. ^ Ю, Дж; Hu, S; Ван, Дж; Вонг, Г.К .; Ли, S; Лю, Б; Дэн, Y; Дай, L; Чжоу, Y; Чжан, X; Цао, М; Лю, Дж; Вс, Дж; Тан, Дж; Чен, Y; Хуанг, X; Линь, Вт; Ye, C; Тонг, Вт; Cong, L; Гэн, Дж; Хан, Y; Ли, Л; Ли, Вт; Обнимать; Хуанг, X; Ли, Вт; Ли, Дж; Лю, Дж; и другие. (2002). «Проект последовательности генома риса (Orya sativa L. ssp. Indica)». Наука . 296 (5565): 79–92. Bibcode : 2002Sci ... 296 ... 79Y . DOI : 10.1126 / science.1068037 . PMID 11935017 . 
  7. ^ Селотто, AM; Грейвли, Б.Р. (2001). «Альтернативный сплайсинг пре-мРНК Drosophila Dscam регулируется как во времени, так и в пространстве» . Генетика . 159 (2): 599–608. PMC 1461822 . PMID 11606537 .  
  8. ^ Б с д е е г Salzman, J; Gawad, C .; Wang, PL; Lacayo, N; Браун, ПО (2012). «Циркулярные РНК являются преобладающей изоформой транскриптов сотен генов человека в различных типах клеток» . PLOS ONE . 7 (2): e30733. Bibcode : 2012PLoSO ... 730733S . DOI : 10.1371 / journal.pone.0030733 . PMC 3270023 . PMID 22319583 .  
  9. ^ a b c d Guo, JU; Agarwal, V; Guo, H; Бартель, Д.П. (2014). «Расширенная идентификация и характеристика кольцевых РНК млекопитающих» . Геномная биология . 15 (7): 409. DOI : 10.1186 / s13059-014-0409-z . PMC 4165365 . PMID 25070500 .  
  10. ^ a b c d Wilusz, JE; Шарп, Пенсильвания (2013). «Замкнутый путь к некодирующей РНК» (PDF) . Наука . 340 (6131): 440–41. Bibcode : 2013Sci ... 340..440W . DOI : 10.1126 / science.1238522 . PMC 4063205 . PMID 23620042 .   
  11. ^ a b c d e f g h i j Jeck, WR; Соррентино, штат Джерси; Ван, К; Слевин, М.К .; Бурд, CE; Лю, Дж; Марзлуфф, ВФ; Шарплесс, NE (2013). «Круговые РНК многочисленны, консервативны и связаны с повторами ALU» . РНК . 19 (2): 141–57. DOI : 10,1261 / rna.035667.112 . PMC 3543092 . PMID 23249747 .  
  12. ^ a b c d e f g h i j Memczak, S; Йенс, М; Элефсиниоти, А; Torti, F; Крюгер, Дж; Рыбак, А; Maier, L; Mackowiak, SD; Gregersen, LH; Munschauer, M; Loewer, A; Зибольд, У; Ландталер, М; Кокс, С; le Noble, F; Раевский, N (2013). «Циркулярные РНК - это большой класс животных РНК с регулирующей способностью». Природа . 495 (7441): 333–8. Bibcode : 2013Natur.495..333M . DOI : 10.1038 / nature11928 . PMID 23446348 . 
  13. ^ a b c Бекель, Джес-Нильс; Хаэ, Николас; Heumüller, Andreas W .; Чен, Вэй; Boon, Reinier A .; Стеллос, Константинос; Zeiher, Andreas M .; Джон, Дэвид; Учида, Сидзука (2015-10-23). «Идентификация и характеристика регулируемой гипоксией эндотелиальной циркулярной РНК». Циркуляционные исследования . 117 (10): 884–890. DOI : 10,1161 / CIRCRESAHA.115.306319 . ISSN 1524-4571 . PMID 26377962 .  
  14. ^ Чжан, Сяо-Оу; Ван, Хай-Бин; Чжан, Ян; Лу, Сюйхуа; Чен, Линь-Линг; Ян, Ли (2014-09-25). «Опосредованная комплементарной последовательностью циркуляризация экзона» . Cell . 159 (1): 134–147. DOI : 10.1016 / j.cell.2014.09.001 . ISSN 1097-4172 . PMID 25242744 .  
  15. ^ a b Дуб, Умбра; Del-Aguila, Хорхе Л .; Ли, Зеран; Бадд, Джон П .; Цзян, Шань; Сюй, Саймон; Ибанез, Лаура; Фернандес, Мария Виктория; Фариас, Фабиана; Нортон, Джоанна; Генч, Джен (07.10.2019). «Атлас экспрессии кортикальной кольцевой РНК в мозге при болезни Альцгеймера демонстрирует клинические и патологические ассоциации» . Природа Неврологии . 22 (11): 1903–1912. DOI : 10.1038 / s41593-019-0501-5 . ISSN 1546-1726 . PMC 6858549 . PMID 31591557 .   
  16. ^ Б с д е е Hansen, ТБ; Дженсен, Т.И.; Clausen, BH; Bramsen, JB; Finsen, B; Дамгаард, СК; Kjems, J (2013). «Природные круги РНК функционируют как эффективные губки для микроРНК». Природа . 495 (7441): 384–88. Bibcode : 2013Natur.495..384H . DOI : 10.1038 / nature11993 . PMID 23446346 . 
  17. ^ a b Enuka, Y .; Лауриола, М; Фельдман, Мэн; Sas-Chen, A .; Улицкий, И .; Ярден, Ю. (2015). «Циркулярные РНК долговечны и обнаруживают лишь минимальные ранние изменения в ответ на фактор роста» . Исследования нуклеиновых кислот . 44 (3): 1370–83. DOI : 10.1093 / NAR / gkv1367 . PMC 4756822 . PMID 26657629 .  
  18. ^ Sneppen, K (2014). Модели жизни - динамика и регуляция в биологических системах . Сан-Франциско: Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-1-107-06190-3.
  19. ^ Данан, М; Шварц, S; Edelheit, S; Сорек, Р. (2012). «Открытие транскриптома кольцевых РНК в архее» . Исследования нуклеиновых кислот . 40 (7): 3131–42. DOI : 10.1093 / NAR / gkr1009 . PMC 3326292 . PMID 22140119 .  
  20. ^ Дин, XC; Вейлер, Дж; Гроссханс, Х (2009). «Регулирующие регуляторы: механизмы, контролирующие созревание микроРНК». Тенденции в биотехнологии . 27 (1): 27–36. DOI : 10.1016 / j.tibtech.2008.09.006 . PMID 19012978 . 
  21. ^ а б в Эберт, MS; Шарп, Пенсильвания (2010). «Губки MicroRNA: успехи и возможности» . РНК . 16 (11): 2043–50. DOI : 10,1261 / rna.2414110 . PMC 2957044 . PMID 20855538 .  
  22. ^ Саммертон, J (1999). «Морфолино-антисмысловые олигомеры: случай для РНКазы Н-независимого структурного типа». Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Структура и экспрессия генов . 1489 (1): 141–58. DOI : 10.1016 / S0167-4781 (99) 00150-5 . PMID 10807004 . 
  23. ^ Капель, B; Свейн, А; Николис, S; Хакер, А; Уолтер, М; Купман, П; Гудфеллоу, П; Ловелл-Бэдж, Р. (1993). «Циркулярные транскрипты гена Sry, определяющего семенники, в семенниках взрослых мышей» . Cell . 73 (5): 1019–30. DOI : 10.1016 / 0092-8674 (93) 90279-у . PMID 7684656 . 
  24. ^ Дубин, РА; Казми, Массачусетс; Острер, H (1995). «Инвертированные повторы необходимы для циркуляризации транскрипта Sry семенников мыши». Джин . 167 (1–2): 245–48. DOI : 10.1016 / 0378-1119 (95) 00639-7 . PMID 8566785 . 
  25. ^ Чен, CY; Сарнов, П. (1995). «Инициирование синтеза белка эукариотическим трансляционным аппаратом на кольцевых РНК». Наука . 268 (5209): 415–17. Bibcode : 1995Sci ... 268..415C . DOI : 10.1126 / science.7536344 . PMID 7536344 . 
  26. ^ a b Hentze, МВт; Прейсс, Т. (2013). «Циркулярные РНК: вариации загадки сплайсинга» . Журнал EMBO . 32 (7): 923–25. DOI : 10.1038 / emboj.2013.53 . PMC 3616293 . PMID 23463100 .  
  27. ^ а б Чжан, У; Чжан, старший офицер; Чен, Т; Xiang, JF; Инь, QF; Xing, YH; Чжу, S; Ян, Л; Чен, LL (2013). «Циркулярные интронные длинные некодирующие РНК» . Молекулярная клетка . 51 (6): 1–15. DOI : 10.1016 / j.molcel.2013.08.017 . PMID 24035497 . 
  28. ^ Бурд, CE; Джек, WR; Лю, Y; Sanoff, HK; Ван, З; Шарплесс, NE (2010). «Экспрессия линейных и новых круговых форм INK4 / ARF-ассоциированной некодирующей РНК коррелирует с риском атеросклероза» . PLOS Genetics . 6 (12): e1001223. DOI : 10.1371 / journal.pgen.1001233 . PMC 2996334 . PMID 21151960 .  
  29. ^ Dube, U; Del-Aguila, JL; Ли, Z; Budde, JP; Цзян, S; Hsu, S; Ibanez, L; Фернандес, М.В.; Farias, F; Нортон, Дж; Gentsch, J; Ванга, Ф; Сеть доминантно наследуемой болезни Альцгеймера, (ДИАН) .; Саллоуэй, S; Мастера, CL; Ли, JH; Graff-Radford, NR; Chhatwal, JP; Bateman, RJ; Моррис, JC; Карч, СМ; Харари, О; Кручага, К. (ноябрь 2019 г.). «Атлас экспрессии кортикальной кольцевой РНК в мозге при болезни Альцгеймера демонстрирует клинические и патологические ассоциации» . Природа Неврологии . 22 (11): 1903–1912. DOI : 10.1038 / s41593-019-0501-5 . PMC 6858549 . PMID 31591557 .  
  30. ^ Сэнгер, HL; Klotz, G .; Riesner, D .; Брутто, HJ; Кляйншмидт, AK (1 ноября 1976 г.). «Вироиды представляют собой одноцепочечные ковалентно замкнутые кольцевые молекулы РНК, существующие в виде стержнеобразных структур с большим количеством пар оснований» . Труды Национальной академии наук . 73 (11): 3852–3856. Bibcode : 1976PNAS ... 73.3852S . DOI : 10.1073 / pnas.73.11.3852 . PMC 431239 . PMID 1069269 .  

Внешние ссылки [ править ]

  • База данных CIRCpedia [1]
  • база данных circRNABase [2]
  • База данных circBase.org - недавно опубликованная обширная база данных кольцевых РНК [3]
  • База данных Circ2Traits
  1. ^ "CIRCpedia" . www.picb.ac.cn . Проверено 9 августа 2016 .
  2. ^ Ли, JH; Лю, S; Чжоу, H; Qu, LH; Ян, Дж. Х. (январь 2014 г.). «starBase v2.0: расшифровка сетей взаимодействия miRNA-ceRNA, miRNA-ncRNA и белок-РНК из крупномасштабных данных CLIP-Seq» . Исследования нуклеиновых кислот . 42 (Выпуск базы данных): D92–7. DOI : 10.1093 / NAR / gkt1248 . PMC 3964941 . PMID 24297251 .  
  3. ^ Глазар, Петар (2014). «circBase: база данных кольцевых РНК» . РНК . 20 (11): 1666–70. DOI : 10,1261 / rna.043687.113 . PMC 4201819 . PMID 25234927 .