circularRNA 孙雅静 10化基

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引言 2012年 物理学 “上帝粒子”希格斯玻色子的发现 CircularRNA

目录 circRNA简介 circRNA结构 circRNA功能 研究展望

circRNA简介 信使RNA（messengerRNA，mRNA） 转运RNA（transferRNA，tRNA） 核糖体RNA（ribosomalRNA，rRNA） 微小RNA（microRNA，miRNA）

circRNA简介 miRNA在细胞生长和凋亡，血细胞分化，同源异形盒基因调节，神经元的极性，胰岛素分泌，大脑形态形成，心脏发生，胚胎后期发育等过程中发挥重要作用。 miR-273和lys-6编码的miRNA，参与线虫的神经系统发育过程； miR-430参与斑马鱼的大脑发育； miR-181控制哺乳动物血细胞分化为B细胞； miR-375调节哺乳动物胰岛细胞发育和胰岛素分泌； miR-143在脂肪细胞分化起作用； miR-196参与了哺乳动物四肢形成， miR-1与心脏发育有关。 对miRNA基因的分析，可能发现新的参与器官形成、胚胎发育和生长的调节因子，促进对癌症等人类疾病发病机制的理解 miR-21在胶质母细胞瘤中表达增加。 比正常组织高5-100倍 反义核酸的研究发现这个miRNA通过抑制凋亡而并非影响细胞增殖控制细胞生长，这预示着这个miRNA具有癌基因的功能。 在乳腺癌样品中表达也有增加，这个基因可能在肿瘤发生中起到广泛的作用。 最近的研究发现，miRNA表达与多种癌症相关 大约50%得到注解的miRNAs在基因组上定位于与肿瘤相关的脆性位点（fragile site）。这说明miRNAs在肿瘤发生过程中起至关重要的作用， 这些miRNAs所起的作用类似于抑癌基因和癌基因的功能， 有研究人员将miRNA命名为“oncomirs”。

是偶然还是必然？ circRNA简介 2010年前后： 证明环状RNA比链状RNA稳定，并且含量十分惊人 1992年： 90年代以来：人类加紧了对miRNA研究 1980年 1990年 2000年 2010年 1979年： 真核细胞中RNA可以以环状的形式存在 Nature280: 339–340 1991年： 人体的细胞质中发现非线性的RNA 2006年： 使用RNaseR来证明了环状RNA的结构 近两年来： 人们发现环状RNA在生物体内这么稳定、大量存在是有原因的!

circRNA简介 为什么人们不研究呢？ 1、传统的筛选方式容易忽视小分子或是结构规整的（环状）分子

circRNA结构 circRNA的形成

circRNA结构 结构的发现以及证实: Canonical 正常的链状RNA Scramble 混乱的RNA结构 （circRNA） RNaseR：RNA剪切酶R Julia Salzman, Charles Gawad PLosone1.Feb 2012

circRNA功能 对miRNA的调控功能

circRNA功能 最新Nature上两项研究都将焦点放在了由大约1500个核苷酸构成的一个环状大RNA上，存在于哺乳动物的脑细胞中。这些环状RNA可以阻断miR-7的调节作用。类似的研究也有关小鼠性别决定基因等的研究。 ☆miR-7 is a key regulator of various cancer pathways ☆implication of miR-7 in Parkinson’s disease by direct targeting of α-synuclein protein expression ☆ciRS-7 probably serves as a crucial factor significantly engaged in the functioning of neurons as well as a responsible candidate in neurological disorders and brain tumour development. miRNA-7 Attenuation in Schwannoma Tumors Stimulates Growth by Upregulating Three Oncogenic Signaling Pathways December 13, 2010 Cancer Reach

circRNA功能 工作机制： 如ciRs-7与miR-7有超过71个结合位点。 Natural RNA circles function as efficient microRNA sponges Nature LETTER 2013.3

研究展望 1、人们传统认识的一大挑衅! RNA多是环状?!!! RNA不仅仅是DNA与编码蛋白之间的一个平凡信使。 2、对疾病的认识更进一步。 3、再一次督促人类修正中心法则，在生化界是一个创世纪的发现 Nature Vol.280 26 July 1979

原谅我抓住最后机会再说点废话 DNA RNA 蛋白质 中心法则

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