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环状RNA可以作为信使RNA来编码蛋白

2017年04月21日 10:57 肿瘤中心:周志侠 点击:[]

circRNAsCircular RNAs,环形RNA分子)是一类不具有5' 末端帽子和3' 末端poly(A)尾巴、并以共价键形成环形结构的非编码RNA分子circRNA由特殊的可变剪切产生,大量存在于真核细胞的细胞质中,但少部分内含子来源的circRNA则存在于核酸内,具有一定的组织、时序和疾病特异性; 与传统的线型RNA(linear RNA,含5'和3'末端)不同,circRNA分子呈封闭环状结构,不易被核酸外切酶RNaseR降解,比线性RNA更稳定;部分circRNA分子含miRNA应答元件(miRNAresponse elementMRE),可充当竞争性内源RNA(competing endogenousRNAceRNA),与miRNA结合,在细胞中起到miRNA海绵的作用,进而解除miRNA对其靶基因的抑制作用,上调靶基因的表达水平; 可以翻译成蛋白质,但大部分是非编码RNAcircRNA可以顺式调控亲本基因的表达,可以发挥竞争性内源RNA——ceRNA的作用吸附microRNA,也可以通过和蛋白形成复合体来发挥生物学功能,还可以作为疾病的生物标注物。

  一篇最新发表在《Cell Research》上的关于环状RNA功能研究的文献受到广泛关注。该章指出,环状RNA中富含m6A甲基化修饰,而且这些碱基修饰可以像IRES一样驱动环状RNA翻译。 这个m6A驱动的翻译需要起始因子eIF4G2m6A识别蛋白YTHDF3的参与,而甲基转移酶METTL3/14可以增强此现象,相反,此过程受到脱甲基酶FTO的抑制,并且此过程能够热休克上调。也就是说,m6A能够识别蛋白YTHDF3而结合到环状RNA的修饰位点,并募集eIF4G2和其他翻译起始因子来驱动环状RNA的翻译。 作者进一步进行了多核糖体分析计算预测和质谱分析,结果发现大量的环状RNA与多核糖体结合在一起,而一些由环状RNA反向剪接接口编码的新肽段,这表明m6A-驱动的 circRNAs在生物体内翻译模式普遍存在数以百计的内源性circRNAs具有翻译的潜力。该研究扩展了编码人类转录组的景观并提示一个来源于circRNA的蛋白质在细胞应对环境压力的反应模式。

 

 

 

Extensive translation of circular RNAs driven by N6-methyladenosine. Cell Res. 2017 Mar 10. doi: 10.1038/cr.2017.31. [Epub ahead of print] 

 

 

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