上海生科院發表關于神經系統環形RNA研究的專評

　　6月4日，國際學術期刊《分子細胞》（Molecular Cell）在線發表了中國科學院上海生命科學研究院生物化學與細胞生物學研究所研究員陳玲玲和計算生物學研究所研究員楊力題為Gear up in circles的專評，對當期Molecular Cell 和4月刊Nature Neuroscience 上發表的兩項“神經系統中環形RNA”的研究工作進行了點評和推薦。

　　真核生物蛋白編碼基因在轉錄生成前體RNA后，通常會通過RNA剪接將含有蛋白編碼信息的外顯子序列順序地連接在一起，形成成熟的線形mRNA分子。有意思的是，在真核生物體內還存在特殊的反向剪接反應(back splicing)，使得下游外顯子序列反向與上游外顯子連接環化，最終產生環形RNA分子(circular RNA)。最新的研究表明，在高等真核轉錄組中存在大量的環形RNA新分子，其生成加工受到順式作用元件和反式作用因子的調控。雖然環形RNA在模式生物果蠅的大腦中高表達，并與果蠅的衰老密切相關，但是環形RNA在哺乳動物中的功能作用不詳。6月4日，來自于德國Max-Delbruck Center for Molecular Medicine的Rajewsky教授實驗室和Chen教授實驗室在Molecular Cell 和4月刊的Nat Neuroscience 上獨立發表了兩項令人振奮的研究結果，對環形RNA在哺乳動物中的表達進行了系統地鑒定，發現環形RNA主要在哺乳動物的大腦和神經系統中高表達。更為重要的是，這些環形RNA的高表達可能與神經突觸的功能密切相關。發表在Molecular Cell上的文章還進一步發現神經發育過程中高表達的環形RNA可能受到RNA編輯酶ADAR1的負調控。這兩項工作系統注釋了哺乳動物大腦中環形RNA的表達，為環形RNA的研究提供了重要的數據庫支持。更為重要的是，這兩項研究揭示環形RNA可能在哺乳動物的神經發育中發揮重要的作用。

　　陳玲玲和楊力在2011年首次建立了一種新的轉錄組純化方法，有針對性地獲得3'-末端不具有poly(A)尾巴的轉錄組RNA，并開展高通量測序和計算分析，在人源細胞系中發現了大量分別來自于內含子（excised intron)或外顯子（excised exon)、3'-末端不具有poly(A)尾巴的RNA表達信號（Genome Biology, 2011）。陳玲玲研究組和楊力研究組的深入研究證明這些特殊的表達信號分別來自于內含子環形RNA (Molecular Cell, 2013)和外顯子反向剪接環形RNA （Cell, 2014)，并進一步揭示了這些環形RNA新分子生成加工的新分子機制及其潛在的重要生物學功能（RNA Biology, 2015)，極大地推動了環形RNA這一全新長非編碼RNA研究領域的發展。