环状RNA的基本上，现在与未来

“所有的真理都随之而来三个阶段。第一，被嘲笑。第二，被激烈支持。第三，被认可且是才是的。”——Arthur Schopenhauer放射状RNA是近几年来的研究兼职热点。已对，美国Brandeis大学大同大学的Sebastian Kadener等人在EMBO上流行病学了放射状RNA的研究兼职进展。BioArt对其同步进行了编译，以飨读者。放射状RNA（circular RNA， circRNA）是由偏移补拍（back-splicing）全过程造变成的共价闭合放射状RNA。其带有真核能当中丰富，灵长类上保守，一个组织依赖性解读，整体而言牢固，可在神经细十面体膜一个组织当中随衰产出等在结构上。并且，circRNA可以通过挑战补拍方式与其对应的离散RNA产物同步进行卤代烃闭环。除此以外的媒体报道指出它还带有衍生物闭环属性：某些circRNAs能与microRNAs化学双键，一些可被英文翻译，闭环免疫反应反应和行为。本文流行病学了动物circRNAs目前已知的知识，论述了circRNAs潜在属性的月所见解，远古时期的定义，以及本各个领域显然的将时会方向。只不过到现在注意到：1976年，Sanger首次在类病毒当中注意到了单链共价闭合放射状的RNA分姪构件。第二份研究兼职是1979年Hsu所述了没有为自由末端的放射状RNA的依赖于。相关联：零星的研究兼职确认circRNAs相关联于内源RNA。首篇此类媒体报道是在1991年，偶然注意到心脏病基因组缺失（DCC）牵涉到了非经典补拍方式 (“scrambled exons”) 转录情况。随后，又注意到了灵长类EST-1和Sry基因组也有近似于情况，证明这些带有scrambled exons的无polyA RNA都是circRNA。并且注意到circSry带有一个组织依赖性，且依赖于于3个相异的血清类群。造变成：在几周的几年里，少量研究兼职提显露了这些分姪构件造变成的显然组态。这包含了论点：偏移单调对Sry的亚胺是需的；以及注意到circRNA可以在质外通过核能提取物造变成。分类：随后的90六十年代后半期到20世纪初，研究兼职注意到多种基因组可以造变成circRNAs，并且对相符合的circRNAs同步进行了简便分类为scrambled-exon，碱基醛产物（exon-shuffling products），或者只是“非离散mRNA”。此时期的研究兼职虽然归功于这些放射状RNA分姪构件的依赖于，但是对其潜在的影响并未充分认识。爆发式研究兼职：大概在2010年开始，RNA-seq另行科技的持续发展以及专门的计算管道开发，了circRNA 研究兼职。在2010年早期，注意到多细十面体膜动物当中带有变成千上万种circRNA，其当中多数是低解读的，但是有些是高丰度的。而且，在许多前提，如circSry可以是该细菌基因组（host gene）的主要产物。2013年的两篇文章除了证明多种哺乳动物当中依赖于变成千上万circRNA以外（野也有春天，小杂志开启大热门各个领域），还确认CDR1as (ciRS-7) 和circSry，需联结并闭环特定microRNA的已逝性！另外，许多兼职都指出在灵长类，狐，苍蝇当中circRNAs是一个组织和生殖异次元依赖性解读的。这些研究兼职还所述了鉴别与定性circRNAs的另行颖另行方法。比如，归纳RNase R预处置后的无polyA circRNAs非金属文库。这个另行方法需非金属circRNAs，也能区分开真正的circRNAs和含scrambled exons的mRNAs。由于circRNAs junction的独特属性，对其鉴别和归纳另行方法需独有设计的海洋生物信息学计算管道。现而今，之前依赖于大量的管道可以注释和量化circRNAs。值得注意的是另行circRNAs检查另行方法和管道也能检查潜在的circRNAs构件上可调补拍的依赖于。一个组织依赖性与生殖阶段依赖性：近几年来，circRNAs的一个组织依赖性和所致生殖阶段闭环而造变成的属性被确认。四份法理兼职指出多种circRNAs在脑当中高丰度依赖于，并且随着神经细十面体膜并存和生殖迅速上升。而且，circRNAs造变成被神经细十面体膜元已逝动闭环，而且在神经元质、大脑皮质、神经元神经细十面体膜纤维当中大量依赖于。circRNAs值得注意依赖于于神经细十面体膜一个组织的情况在年老动物当中更明显，积聚了大量的circRNAs，暗指了circRNAs水平与细十面体膜分裂率呈输表征。属性与闭环：某种程度，circRNAs可以卤代烃和衍生物起到属性。2014年，Ashwal-Fluss注意到circRNAs是与这两项补拍共转录并且相互挑战的。因此，circRNAs的海洋生物牵涉到引致了同一细菌基因组mRNAs化学合变成的减少。几个课题组鉴别了碱基补拍和亚胺所需之物，确认了亚胺波形出发点在可亚胺碱基侧击的核能苷酸范围内。Ashwal-Fluss也暗指了闭环苍蝇当中circMbl产物的输反馈闭环内环的依赖于，在灵长类动物当中鉴别了第一个作准备碱基亚胺的抗原（补拍特异性muscleblind， MBL）以及其脊椎动物词源物muscleblind-like抗原1（MBNL1）。随后的兼职鉴别了其他的RNA联结抗原RBPs需在相异系统和海洋生物当中调节碱基亚胺，包含RNA核能糖脱氨酶（ADAR），quaking（QKI），FUS，核能特异性NF90/NF110，DHX9，表皮补拍闭环抗原ESRP1，丝氨酸/乙酰富含抗原。终于，目前的兼职之前解读了circRNAs与相异系统两者两者之间的表征。在灵长类动物脑，血清和灵长类细十面体膜当中依赖于需造变成rRNA的一组circRNAs；有的circRNAs与免疫反应组织起来之外；几份报告确认了circRNAs在血清和灵长类动物脑以及增生当中带有属性；大量研究兼职展示了circRNAs和癌症有关。这些持续发展说明了科学界对circRNAs的看法牵涉到了清晰的扭转，呈现显露这个振奋人心和更快持续发展的各个领域进入了时期转折点。1. circRNAs的造变成1.1偏移补拍组态碱基相关联的circRNAs是通过偏移补拍的特定多种类型补拍方式造变成的，即一个5’补拍供质攻击沿河3’补拍底物，形变成3’-5’磷酸二酯双键造变成一个放射状的RNA分姪构件。尽管绝大多数真核能细十面体膜当中circRNAs都是由补拍质造变成，相异海洋生物当中的具质组态是相异。与动物相异，植物当中的circRNAs从带有更为较短的有序碱基甚至完全没有有序性的粗大核能苷酸的侧击周边而来。像是的是，古生菌当中circRNAs的造变成法理于补拍质，引致了各种各样的circRNAs，其当中仅仅16%相关联于编码器基因组以及更少来自于碱基。多细十面体膜海洋生物当中，早先媒体报道指出补拍底物侧击于可亚胺碱基是最经典的，而且偏移补拍是通过补拍质执行。像是的是，circRNAs值得注意包含完整碱基而且多相关联于编码器碱基，特别是出发点于抗原编码器基因组的5’UTR。这引致了偏移补拍相连由编码器碱基到编码器碱基（CDS-CDS）和5’UTR-CDS组变成，趋于包含基因组的第二个碱基。这显然与它们的海洋生物牵涉到之外，需相较于平均而言较较短和更低效补拍的核能苷酸；一般来说第一个核能苷酸满足上述两个原则上。在许多前提，circRNAs的造变成来源于复杂的可调补拍决定。一些基因组造变成多种可调补拍异构质以及circRNAs，这暗指了偏移补拍和可调补拍显然是属性之外的。1.2 碱基和抗原液压碱基亚胺碱基相关联的circRNAs的造变成浓烈依赖一般而言至少一种组态：带有粗大偏移单调或联结RBPs的核能苷酸。两种组态都将circRNAs侧击的核能苷酸们紧紧忍无可忍起来。多种海洋生物当中，可亚胺碱基被粗大核能苷酸侧腹包围，这些核能苷酸许多都含有大量的偏移有序配对。因此，核能苷酸当中偏移有序单调的依赖于可以被用来预报碱基无论如何有显然牵涉到亚胺。相异类群当中，偏移有序线圈带有相异的基序（motif）与丰度，对这些基序同步进行碱基判读指示了显然的灵长类关系。此外，在核能苷酸之两者两者之间和范围内的偏移单调线圈的栖息于对circRNAs的使用量与多种类型带有重大事件影响。尽管侧击核能苷酸当中粗大偏移单调有利于了碱基亚胺，这些核能苷酸当中依赖于的其他偏移单调显然时会抑止核能苷酸两者两者之间的化学双键（inter-intronic interactions），实质上的是核能苷酸内的化学双键（intra-intronic interactions）。后者趋于抑止碱基亚胺，显然是通过核能苷酸两者两者之间二级构件挑战。RBPs介导了另一种组态。并非所有侧击含有粗大核能苷酸的碱基都能被亚胺。许多可亚胺碱基侧击核能苷酸当中下同有偏移单调，这浓烈暗指了依赖于碱基亚胺的其他组态。MBL与几个整体而言保守的核能苷酸底物联结，有利于了其自身基因组第二碱基的亚胺。mbl第二碱基侧击的核能苷酸包含了较短偏移单调，只不过需牢固核能苷酸两者两者之间化学双键，但是在考虑到MBL联结时显然太弱而不足以有利于碱基亚胺。这浓烈地暗指了MBL有利于亚胺是通过联结到侧击核能苷酸从而有利于核能苷酸-核能苷酸两者两者之间化学双键。MBL分姪构件显然牵涉到二聚化，把两个碱基末端送去一起，从而补拍形变成circRNA。其他RBPs，如QKI，FUS，ESRP1也能闭环碱基亚胺。终于，灵长类动物当中laccase-2基因组相关联的circRNAs的海洋生物牵涉到所致到相异RBPs的共同闭环，如接面核能糖核能抗原hnRNPs以及SR抗原，暗指了给定碱基的亚胺效率显然是多种波形的为基础结果。这种通过核能苷酸-核能苷酸化学双键有利于亚胺牵涉到至少部份来源于离散补拍的空两者两者之间位阻（steric inhibition）。那么，有利于或一夜两者之间RNA构件的状况，显然扭转circRNAs海洋生物化学合变成。无论如何，除此以外兼职指出通过dsRNA特异核能糖脱氨酶ADAR编辑RNA，闭环了circRNAs的化学合变成。而且，RNA解旋酶DHX9通过一夜两者之间基于ALU偏移单调的二级构件限制了circRNAs造变成。DHX9与干扰素诱导的ADAR异构质（p150）如此一来化学双键，形变成的复合质一夜两者之间了RNA二级构件，包含许多需有利于碱基亚胺的构件。降到DHX9加倍了circRNAs。这只不过是一个校正组态来减少circRNAs的为广泛造变成，暗指了某些circRNAs不只是“加工不足之处”或补拍失真。部份相关到dsRNA构件显露现的生物体情形也显然扭转circRNAs化学合变成。比如，免疫反应组织起来特异性NF90和NF110时会闭环circRNAs造变成。像是的是，这些抗原与转录全过程形变成的dsRNA构件牵涉到化学双键。NF90/NF110看似能牢固这种瞬时双股RNA分姪构件，有利于了一组circRNAs的偏移补拍。像是的是，NF90联结底物是选择性丰富于侧击核能苷酸的ALU motif。因此，这些碱基的亚胺也可所致到ADAR和/或DHX9调节。1.3 circRNAs化学合变成的调节circRNAs由RNA聚合酶II转录并且由补拍质造变成。重要的是，许多形变成circRNAs的碱基没有可调补拍，因此，一些高丰度的circRNAs需卤代烃闭环mRNA的造变成。除此之外，circRNAs的造变成不止与补拍有关，还与低效的甘油和polyA化之外。如果circRNAs的造变成是与经典补拍挑战，那么扭转补拍效率显然时会闭环circRNAs的造变成。通过闭环卤代烃补拍特异性或扭转RNA 聚合酶II转录动力学（被认为可以调节可调补拍）可以扭转补拍效率。结果无论如何如此，降到值得注意补拍闭环姪如SR抗原SF2或核能心补拍质线圈（小核能糖核能抗原颗粒U1亚单位70K和C）snRNP-U1-70K，snRNP-U1-C，preRNA加工8（Prp8，Slu7），细十面体膜分裂周期素40（CDC40），将产物从离散变变成了circRNAs。同样，抑止转录终止上升了circRNAs化学合变成。1.4 circRNAs的代谢circRNAs没有为自由末端因此并只能通用诸多经典RNA代谢捷径。质外研究兼职指出，大多数circRNAs都带有较较短的核能素（18.8-23.7h），而其离散对应物是（4.0-7.4h）。circRNAs在质内显然带有较较短的核能素，特别是在是不分裂细十面体膜，比如，脑当中随年龄上升的circRNAs积聚显然是来源于这些分姪构件的牢固性与不分裂属性。与之意味著，在高速诱导的细十面体膜当中circRNAs看似不时会积聚，显然来源于分裂快于造变成引致的稀释功用。某种程度，circRNAs代谢显然接续于一个核能酸内切酶，随后联合外切和内切。小RNA介导的circRNAs代谢是目前为止鉴别比较好的circRNAs代谢捷径。然而，唯一的案例是CDR1as被miR-671代谢。CDR1as的使用量被miR-671通过AGO2介导的代谢如此一来闭环。像是的是，CDR1as水平很显然是通过补拍被miR-7闭环的，并且依赖于miR-671。除此以外的一份研究兼职暗指RNA修饰（m6A）有利于了潜在化学合成circRNAs的核能酸内切酶的招募。另一项研究兼职注意到HeLab细十面体膜一时间poly（I：C）处置或EMCV感染即牵涉到整质circRNAs的代谢。两种处置都引致了内切核能糖核能酸酶Rnase L的转录以及circRNAs的代谢。除了代谢，circRNAs显然被细十面体膜外腺体。几项研究兼职检查了外泌质当中的circRNAs。然而，尚能不确切无论如何circRNAs的腺体对减少其十面体液水平有贡献。或者，circRNAs腺体显然形变成了一个交流组态。总的来说，所致制于迅速上升的证词辨识circRNAs是属性分姪构件，它的代谢、十面体液货运都时会是将时会研究兼职的重要关双键问题。2. circRNAs的特性和性质2.1 circRNAs的灵长类正确性circRNAs依赖于于绝大多数海洋生物当中。它们是如何灵长类的？circRNAs正确性有多个各个领域。第一个是直系词源orthologous或旁系词源paralogous底物都可造变成circRNAs。某些circRNAs造变成于相异类群当中同样的或相同的碱基。这种前提，正确性显然扩展到circRNAs侧击的部份补拍底物。一份通过mapping亚胺补拍底物的研究兼职归纳了从灵长类和血清脑相关联的circRNAs，试验中，将近1/3检查的circRNAs协作两个补拍底物，1/3协作一个补拍底物，指出了在哺乳动物脑当中更为整体而言的正确性。终于一个水平是circRNAs内属性线圈的正确性。这显然包含了RBPs联结底物，miRNA，或circRNAs内属性性二级构件所必需线圈。比如，Rybak注意到了较短偏移单调碱基（某些显然是RBP联结底物）在circRNAs碱基当中非金属，指显露了亚胺碱基当中更高标准的正确性。2.2一个组织或生殖阶段以及亚细十面体膜出发点依赖性解读造变成circRNAs的基因组富含脑之外基因组。因此，神经细十面体膜一个组织当中富含circRNAs也就不奇怪了。circRNAs丰富于CNS当中是所有研究兼职类群当中的值得注意特性。CNS当中circRNAs的相异寻常丰富显然来源于1个或多个状况。首先，脑，更特别的，在整个身质当中神经细十面体膜元表现显露次于水平的可调补拍。而circRNAs的海洋生物化学合变成可以被表述为一种独有多种类型的可调补拍。第二，circRNAs核能素粗大，并且神经细十面体膜元一般而言不时会分裂，circRNAs某种程度可以在脑生殖和年老全过程当中大幅积聚甚至低效率造变成。circRNAs在血清苍蝇当中随着年老在脑当中大量产出，暗指了circRNAs显然作准备年老之外的脑疾病。在细十面体膜拷贝率与circRNAs使用量之两者两者之间依赖于浓烈的输之外。因此，积聚显然是脑当中高标准circRNAs主要的原因。circRNAs另外一个像是属性是其亚细十面体膜出发点。circRNAs主要出发点于细十面体膜质当中。而且，媒体报道辨识神经细十面体膜元当中circRNAs出发点在轴突，大脑皮质和神经元质。像是的是，一些circRNAs表现显露生殖阶段特异的核能-质转换出发点。除此以外的研究兼职鉴别了灵长类动物Hel25E和灵长类UAP49/56作为circRNAs细十面体膜核能输显露的关双键状况特异性，并且以依赖circRNAs粗大度的方式功用。在绝大多数前提，circRNAs共有的唯一的特性就是放射状属性，碱基相连complex的依赖于，以及不依赖于裤姪构件和polyA尾巴。因此，识别和外输的组态需不仅整体而言特异于独有circRNAs也需识别一个或多个这些特性。circRNAs出发点到轴突，大脑皮质以及神经元也是很有意思的。尚能不确切这种出发点是由于定向货运还是致密后畅通无阻。全面的性状和生命体实验需阐明液压circRNAs在神经细十面体膜元当中亚细十面体膜出发点的组态。目前为止，尚能没有研究兼职利用已逝细十面体膜图像调查circRNAs产物和货运，而此类另行方法必定时会是检测这些假说的关双键状况。而且，这个各个领域无论如何考虑到对相异十面体液区室当中circRNAs分姪构件数目和多种类型的精确所述。2.3 circRNA作为miRNA属性的闭环姪一些粗大非编码器RNA可以通过选择性附着（sponging）闭环miRNA水平和/或已逝性。研究兼职指出某些circRNAs含有许多miRNA联结底物，推测这些circRNAs也可以作为miRNA海绵。比如，CDR1as带有73个seed-binding 底物对miR-7，并且，AGO2 CLIP数据集指出无论如何有许多miR-7联结到了这些底物上。CDR1as敲除血清当中miR-7水平温和但相异寻常地减少，而miR-671上升，暗指了这个circRNAs的依赖于牢固了miR-7，而使miR-671不牢固。因此，CDR1as显然在某些波形下闭环了miR-7的驱动器和囚禁。CDR1as也需货运和囚禁miR-7到独有十面体液隔室，闭环miR-7属性。这个属性显然在将时会被利用来货运基于miRNA的治疗。虽然对circRNAs碱基完全的检查以及AGO2 PAR-CLIP数据集的归纳揭示了绝大多数circRNAs只能为广泛联结到miRNA，无论如何有其他案例如circSry，circHIPK，circFOXO3，circITCH，circBIRC6，它们都能与miRNA联结起到属性性功用。利用AGO-RIP和CLIP另行科技对检查无论如何依赖于circRNAs与miRNA两者两者之间如此一来化学双键十分关双键状况。构建敲除和敲低细十面体膜系研究兼职circRNAs与相符合的miRNA属性和水平两者两者之间化学双键也很重要。2.4 circRNAs的英文翻译2017年，几个课题组媒体报道了circRNAs可被英文翻译。像是的是，可英文翻译circRNAs趋向于使用与细菌基因组同样的接续密码姪，而终止密码姪则是灵长类保守的且特异于放射状ORF。该研究兼职还注意到circRNAs是被膜胺的核能糖质英文翻译。另外的研究兼职注意到接续密码姪沿河的RRACH基序(R=G or A； H=A， C or U) 当中的A被甲基化时，可以提高circRNAs的英文翻译。由于circRNAs下同5’裤姪，它的英文翻译是裤姪法理的。无论如何，某些英文翻译circRNAs带有构件上核能糖质进入底物（IRES），需在质内和质外以裤姪法理的方式英文翻译。像是的是，绝大多数circRNAs预报的是与其细菌基因组编码器rRNA的N末端周边完全一致。这种变长了的rRNA显然时会挑战性抑止其mRNA全粗大对应物。转录特异性Mef2显然就是一个案例。所致制于这个各个领域的更快持续发展，我们预料在几周几年就能认出circRNAs英文翻译以及造变成的生物体效应的研究兼职显露现。3. circRNAs 作为圈套、货运器或预制由于circRNAs需粗大时两者两者之间依赖于以及联结RBPs，它们需作为这些特异性的陷阱或者仓储姪。在某些前提，circRNAs和细菌基因组抗原可如此一来或两者两者之间接地同步进行交互功用。circMbl看似就是如此，它显然就隔离/仓储了MBL抗原。这是比如说的circMbl输反馈闭环内环的一个等量。2016年，一项研究兼职首次指出circANRILl可以作为一个抗原预制。在NIH3T3血清变成纤维细十面体膜，circFOXO3被注意到能分别与p21和CDK2化学双键。circFOXO3-p21-CDK2三元complex的形变成促使了CDK2的属性，随后抑止了细十面体膜周期进程。3.1指标circRNAs的质内属性研究兼职注意到，敲除CDR1as造变成了神经细十面体膜紊乱之外的行为学表型。cia-cGAS (Cyclic GMP-AMP synthase) 一般来说高解读于粗大期培养HSC细十面体膜核能当中，需联结cGAS，促使了它的转录。Cas9敲除cia-cGAS下游的侧击核能苷酸当中偏移有序碱基抑止其解读后，cia-cGAS不足之处血清当中粗大程HSC细十面体膜群质减少，并且升高了增生当中type I干扰素的年产量，最终引致干细十面体膜耗竭。月所研究兼职指出，使用性状编码器的shRNA针对偏移补拍相连敲低circMbl。当全身敲低circMbl时，引致基因组解读扭转，雄性生殖伤人，行为不足之处，羽毛姿势及飞行的不足之处。当敲低CNS当中的circMbl时，引致了不正常的神经元属性。3.2 circRNAs的其他潜在属性circRNAs显然还有什么样的分姪构件属性呢？circRNA带有一个最让人着迷的特性即极度牢固并且随时两者两者之间积聚。因此，circRNAs可以作为细十面体膜转录历史的分姪构件记忆分姪构件或者“飞行黑盒姪”。从神经科论者来看，粗大时两者两者之间依赖于的circRNA显然作为带有抗原编码器经验的驱动器库。一时间生殖扭转或威吓，这些驱动器器显然被英文翻译为闭环威吓组织起来或生物体扭转的rRNA。神经元当中circRNA的本底英文翻译显然是更为重要的。因为circRNAs联结与RBPs，如miRNAs一样，circRNAs显然通过联结，呈递和囚禁它们的货物到独有十面体液区室而无论如何。日后地所致制于circRNAs依赖于于囊馒头，它们可以被货运到整个身质，然后被独有一个组织接收，作为波形分姪构件无论如何。另外，一个circRNA可以正因如此1个或几个货物分姪构件（miRNA，RBPs），因此可以作为药物货运囚禁的载质。4.结论与将时会本文流行病学里只不过的研究兼职，指出circRNAs带有多种属性，可以作为抗原预制，招募其他多种类型RNA，并且通过联结miRNAs影响转录无声、英文翻译和特异mRNA的代谢；神经细十面体膜元当中circRNAs的不对称栖息于暗指了如此一来细十面体膜两者两者之间货运的显然性；circRNAs需编码器从到抗原，虽然目前并不知道绝大多数显然的抗原的生物体属性，很有显然他们时会与其细菌基因组离散RNA编码器全粗大抗原协作某些能力。由于RNA另行科技的稳步持续发展，我们预料几周circRNAs各个领域必定时会有粗大足的持续发展。全面的对circRNAs出发点，仓储，已逝细十面体膜内代谢，完整的circRNAs化学双键组，以及单细十面体膜图谱的忽略都将在这个各个领域取得进步。重构显露处：Patop IL1, Wüst S1, Kadener S1.Past, present, and future of circRNAs.EMBO J. 2019 Aug 15;38(16):e100836. doi: 10.15252/embj.2018100836. Epub 2019 Jul 25.