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环状RNA研究的方法及功能作用(二)

2020.5.12

RNA是怎样变成环状的呢?

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a. 在可变剪切过程中,外显子迁移,剪切形成套索结构,拉近剪切位点,促进序列成环

b. 依赖邻近的反向互补序列配对,拉近剪切位点,使其相互攻击,促进序列成环

c. 单个内含子直接成环

d. RNA结合蛋白、反式作用因子参与成环

研究功能,敲降看看

据文献报道,环状RNA可以被小干扰RNA敲降7。如下图所示,研究者使用了三种siRNA:一种靶向backsplice序列 (si-circHIPK3),一种靶向线性转录本 (si-HIPK3),一种靶向线性和环状共有的环状外显子 (si-both),均由锐博生物提供。接着,研究者通过细胞增殖实验及EdU染色(锐博生物提供)观察敲降后的情况,发现si-circHIPK3能抑制几种不同的细胞生长,而si-HIPK3不能。

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通过EdU试验,检测转染3种siRNA 48h后Huh-7细胞的DNA合成情况。

circHIPK3充当miRNA海绵

来自doRiNA的AGO2 CLIP-Seq公开数据显示AGO2位于circHIPK3区域。研究者进行了pull down、荧光素酶报告基因实验,证明了circHIPK3可能是AGO2和miRNA结合的中间媒体。

为了寻找与circHIPK3结合的miRNA,研究者使用荧光素酶筛选miRNA文库。在424个miRNA中,有9条miRNA能够显著减弱荧光素酶报告基因活性。使用TargetScan和PicTarmiRNA预测软件,发现它们含有circHIPK3区结合位点。于是研究者把这些结合位点突变了,转染突变后的miRNA,并不能减少报告基因活性。此项结果表明circHIPK3可能是这些miRNA的海绵 (sponge)。

 

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HEK-293T细胞转染424个miRNA mimic,进行荧光素酶报告基因实验筛选,鉴定它们是否能够与circHIPK3结合。图中标注的9个miRNA对酶活抑制较明显。

值得注意的是,这9种miRNA都能抑制细胞生长,其中miR-124效果最显著,于是研究者使用生物素偶联的miR-124 mimic(锐博生物提供),富集了大量circHIPK3。多个实验的结果综合表明,circHIPK3能够直接结合到miR-124,抑制其活性。

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左图:HEK-293T细胞转染3‘偶联链霉亲和素的miR-124后,捕获得的细胞裂解液中circHIPK3水平;右图:转染si-cHIPK3、miR-124或cHIPK3载体到HEK-293T细胞,qRT-PCR检测IL6R和DLX2表达情况。IL6R和DLX2是miR-124的两个已知的增殖促进靶标,会随着circHIPK3的敲降而下调,表明circHIPK3可以挽救miR-124对它们的抑制。

小编说

环状RNA有什么功能和作用?

1. 调控亲本基因表达

仅有内含子的ciRNA与pol II结合促进基因转录

有内含子+外显子的ElciRNA与U1 snRNP形成复合体,再与pol II结合,促进基因转录

2. 充当ceRNA

仅有外显子的circRNA有MRE,吸附miRNA,调控miRNA表达(miRNA海绵)

3. 作为疾病的biomarker

上海研究者:Exosomes里也有环状RNA

4. 成为新的疾病治疗靶点




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