circRNA的三个主流研究方向,你属于哪个?

说到circRNA估计小伙伴们并不陌生吧。自2014年起,circRNA犹如一颗冉冉升起的星星,备受到科研工作者的青睐,现已到了炙手可热的地步,成为非编码RNA界的研究新宠。细数近几年来circRNA在国家自然科学基金获批项目情况,可以说是平步青云,一飞冲天。纵观circRNA 研究领域的大军,大概可以分成3大主流。

a)circRNA 作为miRNA sponge;

(b)circRNA与蛋白结合;

(c)circRNA翻译成蛋白;

 

下面我们一起来学习下这3大主流和相应的研究思路吧。

数据来自:国自然科学基金管理信息系统

 

第一类是以miRNA sponge为代表的,circRNA与miRNA 的相互作用是目前报道得最多的circRNA的功能模型,从近几年国自然中circRNA的获批中可以看出,获批的大多项目也是往miRNA sponge方向研究的,而最早提出miRNA sponge功能模型的是Max Delbruck柏林医学系统生物学研究所的RajewskyNikolaus教授。

Rajewsky Nikolaus教授

此主流的研究套路大概如下:

  1. 通过高通量测序或芯片结合qpcr验证筛选出感兴趣的circRNA;
  2. 针对筛选出来的circRNA进行细胞功能验证;
  3. 通过数据库预测或RIP实验筛选出与circRNA相互作用的miRNA,并进行下游靶基因检测等该机制进行研究;
  4. 构建动物模型进行体内验证。

 

第二类以蛋白结合(protein binding)为代表,即是circRNA与蛋白结合(常见于RNA结合蛋白RBP,不过也有其它类型蛋白),加拿大多伦多大学的Burton B Yang教授是此研究方向的佼佼者。

 

代表文章1:A Circular RNA Binds To and Activates AKT Phosphorylation and Nuclear Localization Reducing Apoptosis and Enhancing Cardiac Repair.Theranostics 2017 ;7(16)

代表文章2:The Circular RNA Interacts with STAT3, Increasing Its Nuclear Translocation and Wound Repair by Modulating Dnmt3a and miR-17 Function.Mol. Ther. 2017 Sep 06 ;25(9)

代表文章3:A circular RNA promotes tumorigenesis by inducing c-myc nuclear translocation. Cell Death Differ. 2017 09 ;24(9)

此主流的研究套路大概如下:

  1. 通过高通量测序或芯片结合qpcr验证筛选出感兴趣的circRNA;
  2. 针对筛选出来的circRNA进行细胞功能验证;
  3. 通过RIP或计算机模拟实验筛选出与circRNA相互作用的蛋白,并研究两者的调控关系或下游机制;
  4. 进行体内验证。

 

第三类是以circRNA翻译有功能性蛋白为代表的,目前关于此类的研究比较新颖,报道的文章还不是很多,国际上关于circRNA翻译的paper共有5篇,其中两篇是中山大学附属第一医院神经外科张弩副教授发表的。

此主流的研究套路大概如下:

  1. 通过高通量测序或芯片结合qpcr、northernblot等验证挖掘出感兴趣的circRNA,并采用pcr 、Sanger测序等技术对目标circRNA进行识别鉴定;
  2. 构建circRNA系列表达载体及制备特异性检测circRNA翻译蛋白的抗体并且结合质谱检测手段,证明circRNA翻译蛋白质;
  3. circRNA翻译蛋白质进行细胞功能验证;
  4. circRNA翻译蛋白质的分子机制;
  5. 构建动物模型、临床标本的检测进行体内验证。

案例文章1:

Circ-ZNF609 Is a Circular RNA that Can Be Translated and Functions in Myogenesis.Mol Cell. 2017 Apr 6; 66(1): 22–37.e9.

案例文章2:

Novel Role of FBXW7 Circular RNA in Repressing Glioma Tumorigenesis.J. Natl. Cancer Inst. 2018 Mar 01 ;110(3)

以上circRNA的3大研究主流,小伙伴,你的研究属于哪一股清流呢?

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