环状RNA的生成

 

环状RNA（circular RNA）是真核生物mRNA剪接的副产物，是一种通过反向剪接（back splice）使线性RNA的5’和3’连接，形成共价闭合的环状结构。circRNA根据其来源可以分成3大类：

  • 由Exon反向剪接形成的EcircRNA；
  • 由Exon和部分Intron形成的EIciRNA；
  • 由剪接过程中Intron的“套马索（Lariat）”形成的CiRNA；

得益于高通量测序技术的应用，21世纪初开始circRNA迎来了爆发性研究。目前的研究发现，多细胞动物中具有上万种circRNA，并且这些circRNA的表达存在很强的组织特异性和时空特异性，暗示其具有重要的调控功能。

 

 

 

环状RNA的功能

 

circRNA首先被发现的功能是可以通过碱基配对的方式，结合吸附miRNA，介导miRNA的降解或失活miRNA的调控功能，行使“miRNA海绵”的作用。随着研究的深入，发现circRNA具有多样的调控功能：

  • 作为RBP的分子海绵；
  • 作为信使RNA编码蛋白；
  • 作为模板滚环复制形成repeat RNA；
  • 调控转录/剪接过程；
  • 人工环化线性RNA；
  • 诱导先天性免疫反应；

 

 

环状RNA研究方案

 

  • 标志物研究：
  1. 环状RNA由于是闭环结构，因此核酸外切酶无法切割，所以circRNA的稳定性极高，可以稳定的存在于血浆、外泌体中。同时由于circRNA的表达具有组织特异性和时空特异性，其表达与多种疾病尤其是肿瘤的发生存在很高的相关性，因此是一类理想的标志物。circRNA标志物的研究是当下研究的一大热点。
  • circRNA调控机制研究：
  1. 如上文所示circRNA存在多种调控机制，因此功能circRNA的鉴定及其功能研究是当前circRNA领域的另一方向。研究较多的是circRNA-miRNA-mRNA、circRNA-RBP-mRNA的调控网络。

 

 

这些研究通常需要和其他组学研究工具如mRNA-seq、miRNA-seq，或者RIP-seq等结合使用。

 

 

 

circRNA-seq

circRNA-seq是设计专门用来高通量检测circular RNA的方法。其原理是利用circular RNA环状结构、核酸外切酶无法切割的特征，使用RNase R消化线性RNA，富集circular RNA；进而对富集的circular RNA进行测序文库的构建、高通量测序和生信分析，对circular RNA进行系统性鉴定，其实验步骤如下：

  • RNA中占比最高的核糖体RNA剔除；
  • RNA中占比次高的tRNA、snoRNA、snRNA等小分子RNA剔除；
  • RNase R消解大分子线性RNA，如mRNA、lncRNA等，富集circRNA；
  • 对circRNA进行测序文库构建；
  • 高通量测序
  • 生物信息学分析
  •  

 

 

 

 

 

技术要点

 

  • RNA起始量10 ug以上；
  • 不推荐使用基于antisense oligo + RNase H切割的方法剔除rRNA。该实验体系中高浓度DNA oligo无法彻底清除，对小分子RNA如tRNA等的剔除有影响。推荐基于亲和吸附的方法（如Ribo-zero）剔除rRNA；
  • 对于低起始量RNA（<10 ug），上述实验流程富集的circRNA量可能不足以建库，可以使用高灵敏度的建库试剂盒，或者省略RNase R消化步骤，以满足建库要求；
  • 对于超低起始量RNA如外泌体来源的RNA，上述实验流程损失很大，可以使用direct RNA sequencing的方法进行检测；

 

 

服务流程

 

您只需要提供RNA或组织，我们将根据样本类型、RNA来源、RNA量来确定实验方案

 

 

产品优势

为什么选择我们？

 

全面
独有rRNA剔除技术，不局限于人、鼠等模式物种：非模式物种也可以进行circRNA研究;
 
准确 我公司所有RNA相关测序产品均采用UMI RNA-seq测序技术，数字标签让结果更准确，详情点击这里
 
灵活 根据不同的样品特点，我们提供灵活的检测方法：
足量RNA：circRNA-seq
少量RNA：lncRNA-seq
微量RNA：lncRNA-seq或Direct RNA-seq
 

 

 

 

实测数据

circRNA鉴定及差异表达分析结果

 

 

 

 

RNase R消解前后某gene circRNA富集情况

 

 

 

UID circRNA-seq