环状RNA的过去，现在与下一代

“所有的真理都经历三个阶段。第一，被取笑。第二，被白热简化反对。第三，被认由此可知且是不言而喻的。”——Arthur Schopenhauer外环RNA是近十年的科学研究首选。已对，美国政府Brandeis所大学人类系的Sebastian Kadener等人在EMBO上研究报告了外环RNA的科学研究进展。BioArt对其进行时了编译，以飨读者。外环RNA（circular RNA， circRNA）是由也就是说解码（back-splicing）现实生能活转简化变成的共五价闭；大外环RNA。其带有真反应器里面丰富多彩，进简化上保守，秘密组织依赖性表示，总体稳由此可知，可在中枢神经系统秘密组织里面随衰累加等不同之处。并且，circRNA可以通过挑战解码形式与其完全相同的时域RNA转简化进行时环己烷通气。近来的引述声称它还带有环己烷通气机能：某些circRNAs能与microRNAs相互功用，一些可被译变成，通气特异性和暴力行为。本文研究报告了食肉动物circRNAs现今目前为止的知识，总结了circRNAs潜在机能的当前学说，起源的概念，以及本应用领域确实的未来会朝著。无论如何到现在找到：1976年，Sanger首次在类病毒里面找到了体现型物常为共五价闭；大外环的RNA分叔父。第二份科学研究是1979年Hsu描绘了未为自由两端的外环RNA的共五存。举例来说：零星的科学研究声称circRNAs举例来说自内源RNA。首篇此类引述是在1991年，偶然找到白血病体现型遗漏（DCC）遭遇了非精华解码形式 (“scrambled exons”) 磷酸简化周期性。随后，又找到了进简化EST-1和Sry体现型也有类似周期性，表明这些带有scrambled exons的无polyA RNA都是circRNA。并且找到circSry带有秘密组织依赖性，且共五存于3个相同的肠道物种。转简化变成：在接下来的几年里，少量科学研究指出了这些分叔父转简化变成的确实组态。这还包括了结论：也就是说每一次对Sry的烯烃是需的；以及找到circRNA可以在体外通过反应器大豆转简化变成。分类学：随后的90年代后期到20世纪初，科学研究找到多种体现型可以转简化变成circRNAs，并且对推由此可知的circRNAs进行时了简单分类学为scrambled-exon，线粒体聚；大反应转简化（exon-shuffling products），或者只是“非时域mRNA”。此时期的科学研究虽然显然这些外环RNA分叔父的共五存，但是对其潜在的不良影响并未充分认识。爆发式科学研究：大概在2010年开始，RNA-seq新科技的演进以及专门的数值油管开发，了circRNA 科学研究。在2010年后期，找到多细六边形内食肉动物里面带有数以万计种circRNA，其里面多数是极低表示的，但是有些是高丰度的。而且，在许多意味著，如circSry可以是该宿主体现型（host gene）的主要转简化。2013年的两篇篇文章除了表明多种哺乳食肉动物里面共五存数以万计circRNA除此以外（野也有春季，小周刊启动时大冷门应用领域），还声称CDR1as (ciRS-7) 和circSry，必需为基础并通气特由此可知microRNA的能活性！另外，许多社会能活动都声称在进简化，水獭，苍蝇里面circRNAs是秘密组织和变成年期时空依赖性表示的。这些科学研究还描绘了比对与由此可知性circRNAs的独创步骤。比如，统计分析RNase R预管控后的无polyA circRNAs石英砂文库。这个步骤必需石英砂circRNAs，也能区分真正的circRNAs和含scrambled exons的mRNAs。由于circRNAs junction的独特不同之处，对其比对和由此可知量所需相同设计的人类信息学数值油管。现而今，仍未共五存大量的油管可以注释和量简化circRNAs。值得一提的是的是新circRNAs验证步骤和油管也能验证潜在的circRNAs之外星型解码的共五存。秘密组织依赖性与变成年期阶段依赖性：近十年，circRNAs的秘密组织依赖性和受变成年期阶段通气而转简化变成的不同之处被声称。共五统一社会能活动声称多种circRNAs在小脑里面高丰度共五存，并且随着中枢神经系统分简化和变成年期渐渐上升。而且，circRNAs转简化变成被小脑能活动通气，而且在中枢神经系统细六边形内体、大脑皮层、中枢神经系统细六边形内小脑里面大量共五存。circRNAs普遍共五存于中枢神经系统秘密组织的周期性在再生食肉动物里面愈来愈突出，积聚了大量的circRNAs，只不过了circRNAs程度与细六边形内分化叛将呈倒数第的系统性性。机能与通气：仅仅，circRNAs可以环己烷和环己烷展现机能。2014年，Ashwal-Fluss找到circRNAs是与如前所述解码共五磷酸简化并且相互挑战的。因此，circRNAs的人类遭遇造变成了了同一宿主体现型mRNAs多肽的下降。几个课题组比对了线粒体解码和烯烃所所需之物，声称了烯烃转交器出发点在可烯烃线粒体后方的内含叔父以内。Ashwal-Fluss也只不过了通气苍蝇里面circMbl转简化的倒数第反馈通气环城的共五存，在大水獭里面比对了第一个进行线粒体烯烃的细六边形内（解码因叔父muscleblind， MBL）以及其哺乳食肉动物同义物muscleblind-like细六边形内1（MBNL1）。随后的社会能活动比对了其他的RNA为基础细六边形内RBPs必需在相同的系统和人类里面诱导线粒体烯烃，还包括RNA谷胱甘肽脱氨酶（ADAR），quaking（QKI），FUS，反应器因叔父NF90/NF110，DHX9，表皮解码通气细六边形内ESRP1，底物/精氨酸含有细六边形内。最终，现今的社会能活动仍未暗示了circRNAs与相同的系统数间的的系统性性。在大水獭小脑，肠道和进简化细六边形内里面共五存必需转简化变成细六边形内常为的两组circRNAs；有的circRNAs与免疫叛离的系统性；几份分析报告声称了circRNAs在肠道和大水獭小脑以及甲状腺里面带有机能；大量科学研究展示了circRNAs和胃癌有关。这些演进说明了科学界对circRNAs的看法遭遇了清晰的变动，呈现出这个振奋人心和较快演进的应用领域转到了时代背景毫无疑问。1. circRNAs的转简化变成1.1也就是说解码组态线粒体举例来说的circRNAs是通过也就是说解码的特由此可知并不一由此可知解码形式转简化变成的，即一个5’解码ADP攻击沿河3’解码残基，演化变成3’-5’磷酸二酯键转简化变成一个外环的RNA分叔父。尽管绝大多数真反应器细六边形内里面circRNAs都是由解码体转简化变成，相同人类里面的具体组态是相同。与食肉动物相同，植物里面的circRNAs从带有相当略稍长的表征碱基甚至完全未表征性的稍长内含叔父的后方范围而来。新奇的是，古生菌里面circRNAs的转简化变成统一于解码体，造变成了了各种各样的circRNAs，其里面仅仅16%举例来说自解码体现型以及愈来愈少来自于线粒体。多细六边形内人类里面，之前引述声称解码残基后方于可烯烃线粒体是最精华的，而且也就是说解码是通过解码体分派。新奇的是，circRNAs普遍还还包括完备线粒体而且多举例来说自解码线粒体，比如说是出发点于细六边形内解码体现型的5’UTR。这造变成了了也就是说解码通往由解码碱基到解码碱基（CDS-CDS）和5’UTR-CDS组变成，愈发还还包括体现型的第二个线粒体。这确实与它们的人类遭遇的系统性，所需相对于于平均而言很短和愈来愈陈旧解码的内含叔父；通常第一个内含叔父满足上述两个规范。在许多意味著，circRNAs的转简化变成源自复杂的星型解码决由此可知。一些体现型转简化变成多种星型解码甲基以及circRNAs，这只不过了也就是说解码和星型解码确实是机能的系统性的。1.2 碱基和细六边形内动力线粒体烯烃线粒体举例来说的circRNAs的转简化变成反感依赖以下至少一种组态：带有稍长也就是说每一次或为基础RBPs的内含叔父。两种组态都将circRNAs后方的内含叔父们手脚挨出去。多种人类里面，可烯烃线粒体被稍长内含叔父侧腹突入，这些内含叔父许多都含大量的也就是说表征配对。因此，内含叔父里面也就是说表征每一次的共五存可以被用来预报线粒体到底有确实遭遇烯烃。相同物种里面，也就是说表征线圈带有相同的基序（motif）与丰度，对这些基序进行时碱基比对指示了确实的进简化关系。此外，在内含叔父之数间和以内的也就是说每一次线圈的属对circRNAs的生产量与并不一由此可知带有重大不良影响。尽管后方内含叔父里面稍长也就是说每一次有助于了线粒体烯烃，这些内含叔父里面共五存的其他也就是说每一次确实会诱发内含叔父数间的相互功用（inter-intronic interactions），取而代之的是内含叔父内的相互功用（intra-intronic interactions）。后者愈发诱发线粒体烯烃，确实是通过内含叔父数间二级本体挑战。RBPs内源性了另一种组态。并非所有后方含稍长内含叔父的线粒体都能被烯烃。许多可烯烃线粒体后方内含叔父里面不含也就是说每一次，这反感只不过了共五存线粒体烯烃的其他组态。MBL与几个总体保守的内含叔父残基为基础，有助于了其自身体现型第二线粒体的烯烃。mbl第二线粒体后方的内含叔父还还包括了略稍长也就是说每一次，或许必需稳由此可知内含叔父数间相互功用，但是在缺乏MBL为基础时确实不堪一击而不足以有助于线粒体烯烃。这反感地只不过了MBL有助于烯烃是通过为基础到后方内含叔父从而有助于内含叔父-内含叔父数间相互功用。MBL分叔父确实遭遇二聚简化，把两个线粒体两端带往一起，从而解码演化变成circRNA。其他RBPs，如QKI，FUS，ESRP1也能通气线粒体烯烃。最终，大水獭里面laccase-2体现型举例来说的circRNAs的人类遭遇受到相同RBPs的协同通气，如异常为反应器糖反应器细六边形内hnRNPs以及SR细六边形内，只不过了给由此可知线粒体的烯烃效叛将确实是多种转交器的整；大结果。这种通过内含叔父-内含叔父相互功用有助于烯烃遭遇至少之外源自时域解码的空数间位阻（steric inhibition）。那么，有助于或被打乱RNA本体的因素，确实变动circRNAs糖类。确实，近来社会能活动声称通过dsRNA特异谷胱甘肽脱氨酶ADAR撰稿人RNA，通气了circRNAs的多肽。而且，RNA解旋酶DHX9通过被打乱基于ALU也就是说每一次的二级本体限制了circRNAs转简化变成。DHX9与细胞因子诱发的ADAR甲基（p150）反之亦然相互功用，演化变成的游离被打乱了RNA二级本体，还包括许多必需有助于线粒体烯烃的本体。下调DHX9翻倍了circRNAs。这或许是一个校正组态来下降circRNAs的相当多转简化变成，只不过了某些circRNAs不只是“加工缺点”或解码失真。之外涉及到dsRNA本体经常出现的荷尔蒙作法也确实变动circRNAs多肽。比如，免疫叛离因叔父NF90和NF110会通气circRNAs转简化变成。新奇的是，这些细六边形内与磷酸简化现实生能活演化变成的dsRNA本体遭遇相互功用。NF90/NF110看来能稳由此可知这种瞬时多糖RNA分叔父，有助于了两组circRNAs的也就是说解码。新奇的是，NF90为基础残基是胺类丰富多彩于后方内含叔父的ALU motif。因此，这些线粒体的烯烃也可受到ADAR和/或DHX9诱导。1.3 circRNAs多肽的诱导circRNAs由RNA聚；大酶II磷酸简化并且由解码体转简化变成。极为重要的是，许多演化变成circRNAs的线粒体未星型解码，因此，一些高丰度的circRNAs必需环己烷通气mRNA的转简化变成。除此之外，circRNAs的转简化变成不止与解码有关，还与陈旧的裂解和polyA简化的系统性。如果circRNAs的转简化变成是与精华解码挑战，那么变动解码效叛将确实会通气circRNAs的转简化变成。通过通气环己烷解码因叔父或变动RNA 聚；大酶II磷酸简化动力学（被显然可以诱导星型解码）可以变动解码效叛将。结果确实如此，下调普遍解码通气叔父如SR细六边形内SF2或反应器心解码体线圈（小反应器糖反应器细六边形内颗粒U1亚单位70K和C）snRNP-U1-70K，snRNP-U1-C，preRNA加工8（Prp8，Slu7），细六边形内分化周期素40（CDC40），将转简化从时域变变成了circRNAs。某种程度，诱发磷酸简化告一段落上升了circRNAs多肽。1.4 circRNAs的代谢circRNAs未为自由两端因此并只能通用诸多精华RNA代谢间接地。体外科学研究声称，大多数circRNAs都带有很短的钫（18.8-23.7h），而其时域完全相同物是（4.0-7.4h）。circRNAs在精子确实带有很短的钫，尤其是不分化细六边形内，比如，小脑里面随年稍长上升的circRNAs积聚确实是源自这些分叔父的稳由此可知性与不分化不同之处。与之相反，在高速裂解的细六边形内里面circRNAs看来不能积聚，确实源自分化快于转简化变成造变成了的稀释功用。仅仅，circRNAs代谢确实在在于一个反应器酸内切酶，随后联；大外切和内切。小RNA内源性的circRNAs代谢是已确由此可知比对最好的circRNAs代谢间接地。然而，唯一的例叔父是CDR1as被miR-671代谢。CDR1as的生产量被miR-671通过AGO2内源性的代谢反之亦然通气。新奇的是，CDR1as程度很确实是通过解码被miR-7通气的，并且依赖于miR-671。近来的一份科学研究只不过RNA修饰（m6A）有助于了潜在可代谢circRNAs的反应器酸内切酶的招聘。另一项科学研究找到HeLab细六边形内前所poly（I：C）管控或EMCV感染即遭遇整体circRNAs的代谢。两种管控都造变成了了内切反应器糖反应器酸酶Rnase L的激能活以及circRNAs的代谢。除了代谢，circRNAs确实被细六边形内外分泌。几项科学研究验证了外泌体里面的circRNAs。然而，尚不清楚到底circRNAs的分泌对减极低其六边形内程度有助益。或者，circRNAs分泌确实演化变成了一个互动组态。总的来说，毕竟渐渐上升的确实断定circRNAs是机能分叔父，它的代谢、六边形外货物运输常会是未来会科学研究的极为重要弊端。2. circRNAs的特点和性常为2.1 circRNAs的进简化简单性circRNAs共五存于绝大多数人类里面。它们是如何进简化的？circRNAs简单性有多个层面。第一个是直系同义orthologous或旁系同义paralogous残基都可转简化变成circRNAs。某些circRNAs转简化变成于相同物种里面某种程度的或相同的线粒体。这种意味著，简单性确实限于circRNAs后方的之外解码残基。一份通过mapping烯烃解码残基的科学研究统计分析了从进简化和肠道小脑举例来说的circRNAs，结果声称，将近1/3验证的circRNAs对等两个解码残基，1/3对等一个解码残基，声称了在哺乳食肉动物小脑里面相当总体的简单性。最终一个程度是circRNAs内机能线圈的简单性。这确实还包括了RBPs为基础残基，miRNA，或circRNAs内机能性二级本体所必需线圈。比如，Rybak找到了略稍长也就是说每一次碱基（某些确实是RBP为基础残基）在circRNAs线粒体里面石英砂，指出了烯烃线粒体里面愈来愈多方面的简单性。2.2秘密组织或变成年期阶段以及亚细六边形内出发点依赖性表示转简化变成circRNAs的体现型含有小脑的系统性体现型。因此，中枢神经系统秘密组织里面含有circRNAs也就不好奇了。circRNAs丰富多彩于CNS里面是所有科学研究物种里面的普遍特点。CNS里面circRNAs的许多现代丰富多彩确实源自1个或多个因素。首先，小脑，愈来愈比如说的，在整个身体里面小脑体现出最多方面的星型解码。而circRNAs的糖类可以被由此可知义为一种相同并不一由此可知的星型解码。第二，circRNAs钫稍长，并且小脑一般而言不能分化，circRNAs仅仅可以在小脑变成年期和再生现实生能活里面不断积聚甚至陈旧叛将转简化变成。circRNAs在肠道苍蝇里面随着再生在小脑里面大量累加，只不过了circRNAs确实进行再生的系统性的小脑疾病。在细六边形内复制叛将与circRNAs生产量之数间共五存反感的倒数第的系统性。因此，积聚确实是小脑里面多方面circRNAs主要的因素。circRNAs另外一个新奇不同之处是其亚细六边形内出发点。circRNAs主要出发点于细六边形内常为里面。而且，引述断定小脑里面circRNAs出发点在小脑，大脑皮层和中枢神经系统细六边形内体。新奇的是，一些circRNAs体现出变成年期阶段特异的反应器-常为转换成出发点。近来的科学研究比对了大水獭Hel25E和进简化UAP49/56作为circRNAs细六边形内反应器输出的极为重要因叔父，并且以依赖circRNAs弧度的形式功用。在绝大多数意味著，circRNAs总共五的唯一的特点就是外环不同之处，线粒体通往复；大物的共五存，以及不共五存帽叔父本体和polyA爪子。因此，鉴别和外输的组态需不仅总体特异于相同circRNAs也需鉴别一个或多个这些特点。circRNAs出发点到小脑，大脑皮层以及中枢神经系统细六边形内也是很值得一提的。尚不清楚这种出发点是由于由此可知向货物运输还是球状后停留。进一步的体现型和生简化实验所需阐明动力circRNAs在小脑里面亚细六边形内出发点的组态。已确由此可知，尚未科学研究利用能活细六边形内图像调查circRNAs转简化和货物运输，而此类步骤必定会是检验这些假说的极为重要。而且，这个应用领域仍然缺乏对相同六边形内区室里面circRNAs分叔父数目和并不一由此可知的简单描绘。2.3 circRNA作为miRNA机能的通气叔父一些稍长非解码RNA可以通过胺类薄膜（sponging）通气miRNA程度和/或能活性。科学研究声称某些circRNAs含许多miRNA为基础残基，断定这些circRNAs也可以作为miRNA海绵。比如，CDR1as带有73个seed-binding 残基对miR-7，并且，AGO2 CLIP数据声称确实有许多miR-7为基础到了这些残基上。CDR1as一声除肠道里面miR-7程度温和但许多现代地下降，而miR-671上升，只不过了这个circRNAs的共五存稳由此可知了miR-7，而使miR-671不稳由此可知。因此，CDR1as确实在某些转交器下通气了miR-7的存储和囚禁。CDR1as也必需货物运输和囚禁miR-7到相同六边形内隔室，通气miR-7机能。这个机能确实在未来会被利用来货物运输基于miRNA的治疗法。虽然对circRNAs碱基完全的验证以及AGO2 PAR-CLIP数据的统计分析揭示了绝大多数circRNAs只能相当多为基础到miRNA，仍然有其他例叔父如circSry，circHIPK，circFOXO3，circITCH，circBIRC6，它们都能与miRNA为基础展现机能性功用。利用AGO-RIP和CLIP新科技对验证到底共五存circRNAs与miRNA数间反之亦然相互功用极其极为重要。实现一声除和一声极低细六边形内系科学研究circRNAs与推由此可知的miRNA机能和程度数间相互功用也很极为重要。2.4 circRNAs的译变成2017年，几个课题组引述了circRNAs可被译变成。新奇的是，可译变成circRNAs趋向于用到与宿主体现型某种程度的在在密码叔父，而告一段落密码叔父则是进简化保守的且特异于外环ORF。该科学研究还找到circRNAs是被膜多肽的反应器酸译变成。另外的科学研究找到在在密码叔父沿河的RRACH基序(R=G or A； H=A， C or U) 里面的A被甲基简化时，可以提高circRNAs的译变成。由于circRNAs不含5’帽叔父，它的译变成是帽叔父统一的。确实，某些译变成circRNAs带有之外反应器酸转到残基（IRES），必需在精子和体外以帽叔父统一的形式译变成。新奇的是，绝大多数circRNAs预报的是与其宿主体现型解码细六边形内常为的N两端范围完全一致。这种缩略稍长了的细六边形内常为确实会挑战性诱发其mRNA全稍长完全相同物。磷酸简化因叔父Mef2确实就是一个例叔父。毕竟这个应用领域的较快演进，我们预由此可知在接下来几年就能看到circRNAs译变成以及转简化变成的荷尔蒙效应的科学研究经常出现。3. circRNAs 作为引诱、货物运输器或构件由于circRNAs必需稍长时数间共五存以及为基础RBPs，它们必需作为这些因叔父的陷阱或者输送叔父。在某些意味著，circRNAs和宿主体现型细六边形内可反之亦然或数间接地进行时交互功用。circMbl看来就是如此，它确实就隔绝/输送了MBL细六边形内。这是断言的circMbl倒数第反馈通气环城的一个成份。2016年，一项科学研究首次声称circANRILl可以作为一个细六边形内构件。在NIH3T3肠道变成胸腺，circFOXO3被找到能分别与p21和CDK2相互功用。circFOXO3-p21-CDK2三元复；大物的演化变成阻碍了CDK2的机能，随后诱发了细六边形内周期进程。3.1检验circRNAs的精子机能科学研究找到，一声除CDR1as转简化变成了中枢神经系统紊乱的系统性的暴力生物学表型。cia-cGAS (Cyclic GMP-AMP synthase) 通常高表示于稍经常性培养HSC细六边形内反应器里面，必需为基础cGAS，阻碍了它的激能活。Cas9一声除cia-cGAS下游的后方内含叔父里面也就是说表征碱基诱发其表示后，cia-cGAS缺点肠道里面短距HSC细六边形内人群下降，并且升高了甲状腺里面type I细胞因子的开采量，再一造变成了干细六边形内耗损。当前科学研究声称，用到体现型解码的shRNA针对也就是说解码通往一声极低circMbl。当胸部一声极低circMbl时，造变成了体现型表示变动，雄性变成年期染病，暴力行为缺点，翅膀手部及滑行的缺点。当一声极低CNS里面的circMbl时，造变成了了不经常出现异常的中枢神经系统细六边形内机能。3.2 circRNAs的其他潜在机能circRNAs确实还有什么样的分叔父机能呢？circRNA带有一个有点痴迷的特点即极其稳由此可知并且随时数间积聚。因此，circRNAs可以作为细六边形内磷酸简化近现代的分叔父记忆分叔父或者“滑行记录器”。从荷尔蒙学观点来看，稍长时数间共五存的circRNA确实作为带有细六边形内解码极致的存储库。前所变成年期变动或唆使，这些存储设备确实被译变成为通气唆使叛离或荷尔蒙变动的细六边形内常为。中枢神经系统细六边形内里面circRNA的本底译变成确实是相当极为重要的。因为circRNAs为基础与RBPs，如miRNAs一样，circRNAs确实通过为基础，呈递和囚禁它们的装卸到相同六边形内区室而展现功用。愈来愈进一步地毕竟circRNAs共五存于囊葫芦，它们可以被货物运输到整个身体，然后被相同秘密组织转交，作为转交器分叔父展现功用。另外，一个circRNA可以承载1个或几个装卸分叔父（miRNA，RBPs），因此可以作为药物货物运输囚禁的载体。4.结论与未来会本文研究报告里无论如何的科学研究，声称circRNAs带有多种机能，可以作为细六边形内构件，招聘其他并不一由此可知RNA，并且通过为基础miRNAs不良影响磷酸简化沉默、译变成和特异mRNA的代谢；小脑里面circRNAs的不对称属只不过了反之亦然细六边形内数间货物运输的确实性；circRNAs必需解码从到细六边形内，虽然现今确信绝大多数确实的细六边形内的荷尔蒙机能，很有确实他们会与其宿主体现型时域RNA解码全稍长细六边形内对等某些能力。由于RNA新科技的稳步演进，我们预由此可知接下来circRNAs应用领域必定会有稍长足的演进。进一步的对circRNAs出发点，输送，能活细六边形内内代谢，完备的circRNAs相互功用组，以及单细六边形内图谱的解释都将在这个应用领域得到进步。零碎出处：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.