現有的環(huán)狀RNA (circRNA)數據庫已經(jīng)成為轉錄組學(xué)的基礎。但是目前常用的方法對于深度挖掘候選circRNA仍有限?;谶@種情況,趙方慶教授團隊2020年在genome biology雜志發(fā)表了circAtlas數據庫的文章(CircAtlas: an integrated resource of one million highly accurate circular RNAs from 1070 vertebrate transcriptomes)。circAtlas數據庫基于從六個(gè)脊椎動(dòng)物物種(人類(lèi),獼猴,小鼠,大鼠,豬和雞)的19個(gè)正常組織中收集的1070個(gè)RNA-seq樣本數據匯總了環(huán)狀RNA相關(guān)信息。該數據庫包含1,007,087個(gè)高度可靠的circRNA,其中81.3%以上已被組裝成全長(cháng)序列。數據庫終不僅概述了它們的表達模式、保守性和功能注釋等信息,還描述了一種新的多重保護評分、共表達和調控網(wǎng)絡(luò ),用于circRNA注釋和排序。
百邁客基于CircAtlas數據庫在已知circRNA鑒定上開(kāi)發(fā)了新的流程,在原有的circBase數據庫上同時(shí)增加了本數據庫中包含物種的circRNA信息,讓已知circRNA鑒定的結果更加完善,更加豐富。
案例應用
案例一:位點(diǎn)保守的環(huán)狀RNAcZNF292控制內皮細胞流動(dòng)反應
英文標題:Locus-Conserved Circular RNA cZNF292 Controls Endothelial Cell Flow Responses
雜志:Circ Res
影響因子:17.367
背景:環(huán)狀RNAs(CircRNAs)是由大多數mRNAs的反向剪接產(chǎn)生的,作為一類(lèi)控制各種細胞功能的新型調節性RNAs,正受到越來(lái)越多的關(guān)注。然而,鑒于其基因失活的固有挑戰,它們在體內的生理作用和功能保護很少得到解決。在這里,我們的目的是在小鼠和人類(lèi)中鑒定位點(diǎn)保守的CircRNAs,這些CircRNAs由于保留了mRNA宿主基因中不包含的內含子元件而被遺傳刪除,從而最終解決功能保守問(wèn)題。
結果:作者通過(guò)RNA親和純化和隨后的質(zhì)譜分析鑒定了與內皮細胞中cZNF292特異性相互作用的蛋白連接體(SDOS)。SDOS或其蛋白結合伙伴Syndecan-4的沉默,或SDOS-cZNF292結合位點(diǎn)的突變,阻止層流誘導的細胞骨架重組,從而重現cZfp292表型。結合已發(fā)表的內皮細胞RNA測序數據集和circATLAS數據庫的CircRNAs,作者在小鼠和人類(lèi)之間鑒定了保留內含子元件的位點(diǎn)保守的CircRNA。CRISPR/Cas9介導的頂端表達的CircRNA cZfp292基因缺失導致體內主動(dòng)脈內皮細胞形態(tài)改變和血流排列異常。體外內皮細胞中cZNF292的缺失消除了層流誘導的細胞定向、帕西林定位和粘著(zhù)組織的改變。
內含子circRNA篩選
案例二:環(huán)狀RNACircRHOBTB3通過(guò)調節HUR介導的PTBP1穩定性抑制結直腸癌轉移
標題:Circular RNA circRHOBTB3 represses metastasis by regulating the HuR-mediated mRNA stability of PTBP1 in colorectal cancer
雜志:Theranostic
影響因子:11.554
背景:結直腸癌(CRC)的腫瘤轉移是大多數患者死亡的主要原因,也是CRC綜合治療的主要難點(diǎn)。環(huán)狀RNA(CircRNA)影響實(shí)體瘤中的許多生物學(xué)功能。然而,它們在結直腸癌轉移中的作用機制尚不清楚
結果:作者發(fā)現circRHOBTB3在CRC組織和細胞系中表達明顯下調。此外,較低的circRHOBTB3水平與晚期臨床分期和更高的轉移風(fēng)險顯著(zhù)相關(guān)。circRHOBTB3過(guò)表達抑制結直腸癌細胞的腫瘤轉移。在機制上,circRHOBTB3結合于HuR (CRC發(fā)展中普遍表達的功能性RNA結合蛋白(RBP)),并促進(jìn)β- trcp1介導的HuR泛素化。正常情況下,HuR與靶mRNA的3’UTR結合以促進(jìn)其穩定,而circRHOBTB3和HuR的相互作用使HuR降低,從而降低下游靶蛋白PTBP1的表達水平。此外,在體內過(guò)表達的circRHOBTB3抑制肺轉移,而這種作用可以通過(guò)PTBP1的過(guò)表達部分逆轉。此外,FUS和ADARB2均可提高CRC細胞中circRHOBTB3的轉錄。其中,為了探索circRHOBTB3在CRC轉移的調控機制,作者首先篩選來(lái)自catRAPID,circAtlas,starBase和RBPDB檢索到的circRHOBTB3潛在的結合蛋白。根據結果,富含絲氨酸的剪接因子1(SRSF1)、FUS 和 HuR 可能與circRHOBTB3相互作用,然后使用生物素標記的探針circRHOBTB3進(jìn)行RNA pulldown測定,結果證實(shí)circRHOBTB3可以與HuR互作但不與FUS互作,同時(shí)RIP分析也證實(shí)circRHOBTB3和HuR的相互作用。并且,為了更深入地了解circRHOBTB3的作用,作者根據 circAtlas數據庫,FUS可能與位于circRHOBTB3環(huán)化外顯子側翼的內含子結合。有趣的是,結果表明,沉默FUS強烈地抑制了circRHOBTB3的表達。
CircRHOBTB3潛在結合蛋白鑒定
沉默FUS抑制CircRHOBTB3的表達
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