6月30日,國際學(xué)術(shù)期刊Genome Research 在線發(fā)表了中國科學(xué)院上海生命科學(xué)研究院計(jì)算生物學(xué)研究所楊力研究組和生物化學(xué)與細(xì)胞生物學(xué)研究所陳玲玲研究組關(guān)于環(huán)形RNA研究的最新進(jìn)展:Diverse alternative back-splicing and alternative splicing landscape of circular RNAs。該研究系統(tǒng)繪制了環(huán)形RNA可變反向剪接和可變剪接圖譜,揭示了環(huán)形RNA可以通過可變反向剪接和可變剪接機(jī)制產(chǎn)生新的外顯子剪接,深入的機(jī)制研究表明環(huán)形RNA的可變反向剪接受到其上下游內(nèi)含子互補(bǔ)配對序列的競爭配對調(diào)控。
楊力研究組與陳玲玲研究組在2014年建立了高效的環(huán)形RNA計(jì)算分析新流程(CIRCexplorer),系統(tǒng)揭示了環(huán)形RNA在體內(nèi)的廣泛存在,揭示了互補(bǔ)序列介導(dǎo)的環(huán)形RNA產(chǎn)生基礎(chǔ)及其調(diào)控的普遍性規(guī)律,全面展示RNA反向剪接成環(huán)的多樣性和復(fù)雜性(Zhang et al., Cell 2014)。其中,開發(fā)的環(huán)形RNA計(jì)算分析流程CIRCexplorer得到了領(lǐng)域內(nèi)廣泛的應(yīng)用和好評,被認(rèn)為是在已有開源的環(huán)形RNA計(jì)算分析流程中預(yù)測效率和準(zhǔn)確性最適的工具包(Hansen et al., Nucleic Acids Res 2016)。
在此項(xiàng)最新的研究工作中,研究人員推出了升級版的CIRCexplorer2開源工具包。該工具兼容現(xiàn)有主流的多種mapper軟件,以適應(yīng)對環(huán)形RNA分析過程中的不同需求;同時(shí),通過比較對應(yīng)環(huán)形RNA和線性RNA的表達(dá),全面闡述了環(huán)形RNA可變反向剪接(alternative back-splicing)和可變剪接(alternative splicing)的復(fù)雜性和多樣性,指出環(huán)形RNA具有兩種特殊的可變反向剪接類型和四種已知的通用可變剪接類型;全面系統(tǒng)地揭示了環(huán)形RNA的可變反向剪接受到其上下游內(nèi)含子互補(bǔ)配對序列的競爭配對調(diào)控機(jī)制;并進(jìn)一步表明許多新的外顯子可以特異性地在環(huán)形RNA中產(chǎn)生,其數(shù)量可高達(dá)數(shù)百到數(shù)千個(gè)。研究人員還建立了環(huán)形RNA數(shù)據(jù)庫網(wǎng)站(http://www.picb.ac.cn/rnomics/circpedia),對環(huán)形RNA在不同樣本中的可變反向剪接(和可變剪接)進(jìn)行全面的注釋,以促進(jìn)環(huán)形RNA研究的發(fā)展。該工作是研究組對環(huán)形RNA新分子探索的最新成果,為系統(tǒng)闡述環(huán)形RNA的生成加工及其在體內(nèi)的潛在生物學(xué)功能奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。
該項(xiàng)研究在研究員楊力和陳玲玲的共同指導(dǎo)下,由計(jì)算生物所博士研究生張曉鷗、董瑞和生化與細(xì)胞所張楊共同完成。該項(xiàng)研究得到了國家基金委、科技部、中科院的經(jīng)費(fèi)支持。
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