Посещений:
ЦИРКУЛЯРНАЯ РНК



Паттерн экспрессии

Changes in circular RNA expression patterns during human foetal brain development
Bei Jun Chen, Suleigh Huang, Michael Janitz
https://doi.org/10.1016/j.ygeno.2018.04.01

C развитием понимания эукариотического транскриптома становится ясно, что функция многих видов РНК не заканчивается кодированием белка [1,2]. Однако, роль многих вновь открытых новых видов, таких как circular RNA (circRNA), остается в основном неисследованной. CircRNA характеризуются уникальным событием back-splicing; во время которого нижестоящий 5' сайт сплайсинга экзона ковалентно соединяется с вышестоящим 3' сайтом сплайсинга того же самого или др. экзона [3,4]. Как результат circRNA избегает канонической cap-зависимой трансляции, т.к. она лишена 5' cap, необходимой для помещения на рибосомы [5]. Растут доказательства, показывающие независимую регуляцию circRNAs от таковой их линейных аналогов, которая осуществляется специфическим от развития и ткани способом, опровергая первоначальное неправильное мнение, что circRNAs являются аномалиями или транскрипционными шумами. возникающими в результате ошибочного сплайсинга РНК [6-10]. Более того, благодаря их резистентности к РНК экзонуклеазе и гидролазе точек ветвления, которые нацелены на свободные 3' или 5' концы и на 2' to 5' углеродные соединения, соотв., circRNAs имеют в среднем большую продолжительность полу-жизни в 48 ч по сравнению с обычными 10 ч для линейных видов РНК [11]. Недавнее исследование сообщило о высокой концентрации circRNA в головном мозге, это возможно обусловлено их тенденцией накапливаться в клетках с низкой скоростью делений, таких как нейроны [12-14]. Итак, ткане-специфическая природа, связанная с высокой стабильностью, делает circRNA идеальным предметом для нейробиологических исследований
Формирование структур головного мозга происходит во время пренатального развития. Помимо белок-кодирующих генов в качестве важных игроков в этом критическом и сложном процессе, исследователи выявили разнообразные функции, осуществляемые long non-coding RNAs (lncRNAs), транскрипты с которых длиннее 200 nt и не обладают белок-кодирующим потенциалом, в развитии и пластичности головного мозга [2,[15-20]]. Напр., эксперименты с ДНК микромассивами (microarray) и нокдауном генов показали, что lncRNA Mtat1 регулирует формирование синапсов путем модулирования экспрессии субнабора генов у мышей [19]. Liu et al. продемонстрировали, что LOC646329 обогащена исключительно в одиночных клетках радиальной глии и регулирует пролиферацию клеток в неокортексе человека [20]. Циркулярная РНК является вновь выявленной РНК, членом семейства lncRNA. В предыдущих исследованиях выявлены гены с высоким уровнем экспрессии циркулярных изоформ по сравнению с обычными линейными РНК, включая гены, существенные для нейрального развития, такие как RMST и FBXW7 в развивающемся головном мозге [6]. Однако, мало известно об экспрессии circRNA на разных ст. развития пренатального головного мозга человека. Для решения этого вопроса мы использовали данные RNA-seq, полученные в работе Liu et al.'s 2016, исследующей циркулярные транкриптомы в неокортексе человека на относительно ранних и поздних стадиях развития, на сроках беременности в 13, 14.5 GW и 23 GW, соотв. [20].
Мы выявили ряд дифференциально экспрессирующихся генов, которые обнаруживали характерные профили экспрессии для циркулярных и линейных транскриптов, хотя они происходили с одних и тех же генов, обнаруживая дихотомию в регуляции этих двух видов РНК. В уелом наши исследования показали, что циркулярные и линейные РНК обладают независимыми паттернами экспрессии и что циркулярные транскриптомы на разных ст. развития имеют разные характеристики в терминах количества траскриптов и разнообразия изоформ.