的环RNA的过去，现在与未来

“所有的真理都经历三个之前。第一，被嘲笑。第二，被激烈赞同。第三，被接纳且是更为重要的。”——Arthur Schopenhauer放射状RNA是近来的数据数据分析旅游者。全因，美国Brandeis大学生功用微系的Sebastian Kadener等人在EMBO上简要了放射状RNA的数据数据分析进展。BioArt对其进行时了程序代码，以飨读者。放射状RNA（circular RNA， circRNA）是由交叉编导（back-splicing）过程激发的总共价闭合放射状RNA。其很强真核长子生物当中多样化，演化出上保守派，一个组织抗微表达出来，较水平稳固，可在脑一个组织当中随衰累积等平庸形式。并且，circRNA可以通过竞争编导作法与其完全一致的频域RNA硝酸盐进行时卤代烃可调。除此大多的华盛顿邮报声称它还很强反式可调功能性：某些circRNAs能与microRNAs粒长子，一些可被译变为，可调病原微反应和行为。本文简要了食肉动功用circRNAs现在值得注意的知识，归纳了circRNAs潜在功能性的当前观念，起源于的概念，以及本课题不太可能的未来亦会方向。现在到现在注意到：1976年，Sanger首次在类病毒当中注意到了单链总共价闭合放射状的RNA底功用。第二份数据数据分析是1979年Hsu描绘出了未自由末端的放射状RNA的假应在。是从：零星的数据数据分析声称circRNAs来是从内源RNA。首篇此类华盛顿邮报是在1991年，偶然注意到结肠癌基因组缺失（DCC）时有发生了非经典作品编导作法 (“scrambled exons”) 基因表达出来反常。随后，又注意到了生物EST-1和Sry基因组也有多种不同反常，声称这些很强scrambled exons的无polyA RNA都是circRNA。并且注意到circSry很强一个组织抗微，且假应在于3个相异的动功用模型特有种。激发：在每一次的几年之中，较少量数据数据分析提出了这些底功用激发的不太可能组态。这仅限于了假设：交叉段落对Sry的加变为反应是须要的；以及注意到circRNA可以在微外通过核长子精油激发。形态学：随后的90年代末期到20世纪末期，数据数据分析注意到多种基因组可以激发circRNAs，并且对断应在的circRNAs进行时了简单形态学为scrambled-exon，胺基酸聚合反应硝酸盐（exon-shuffling products），或者只是“非频域mRNA”。此中期的数据数据分析虽然声称了这些放射状RNA底功用的假应在，但是对其潜在的严重影响都未充分认识。爆发式数据数据分析：大概在2010年开始，RNA-seq系统设计的工业发展以及专门的近似值水管开发，了circRNA 数据数据分析。在2010年早期，注意到多线粒体食肉动功用当中很强数以千计种circRNA，其当中多数是较较高表达出来的，但是有些是较高丰度的。而且，在许多意味着，如circSry可以是该肠道基因组（host gene）的主要硝酸盐。2013年的两篇文章除了声称多种哺乳食肉动功用当中假应在数以千计circRNA大多（野也有夏末，小杂志掀开大热门课题），还声称CDR1as (ciRS-7) 和circSry，并不需要为基础并可调特应在microRNA的已逝性！另外，许多临时工都声称在生物，狐，跳蚤当中circRNAs是一个组织和胚胎未来世界抗微表达出来的。这些数据数据分析还描绘出了检验与应在性circRNAs的新颖步骤。比如，数据分析RNase R预处理方式后的无polyA circRNAs富集文库。这个步骤并不需要富集circRNAs，也能界应在真正的circRNAs和分作scrambled exons的mRNAs。由于circRNAs junction的独特功能性，对其检验和应在量无需相同建筑设计的生功用微信息学近似值水管。现而今，已经假应在大量的水管可以注释和量化circRNAs。值得注意的是新circRNAs验步骤和水管也能验潜在的circRNAs之外非对称编导的假应在。一个组织抗微与胚胎之前抗微：近来，circRNAs的一个组织抗微和深受胚胎之前可调而激发的功能性被声称。四份脱离临时工声称多种circRNAs在脑干当中较高丰度假应在，并且随着脑分化和胚胎日益增大。而且，circRNAs激发被脑已逝动可调，而且在LTP微、树突、LTP脊髓当中大量假应在。circRNAs普遍假应在于脑一个组织的反常在年老食肉动功用当中更引人注意，获取了大量的circRNAs，揭示了circRNAs较较高水准与线粒体器领军呈负控制系统性性。功能性与可调：理论上，circRNAs可以卤代烃和反式发挥功能性。2014年，Ashwal-Fluss注意到circRNAs是与正因如此编导总共基因表达出来并且正因如此的。因此，circRNAs的生功用微时有发生造变为了同一肠道基因组mRNAs催化的减较少。几个课题组检验了胺基酸编导和加变为反应所无需之功用，声称了加变为反应回波相对于在可加变为反应胺基酸后方的真核长子生物生功用微之内。Ashwal-Fluss也揭示了可调跳蚤当中circMbl硝酸盐的负反馈可调环城的假应在，在灵总长类动功用当中检验了第一个加入胺基酸加变为反应的复合功用（编导生物体muscleblind， MBL）以及其脊椎食肉动功用相似性功用muscleblind-like复合功用1（MBNL1）。随后的临时工检验了其他的RNA为基础复合功用RBPs并不需要在相异控制系统和生功用微当中调节胺基酸加变为反应，仅限于RNA磷酸化脱氨酶（ADAR），quaking（QKI），FUS，核长子生物体NF90/NF110，DHX9，表皮编导可调复合功用ESRP1，天冬氨酸/色氨酸富分作复合功用。就此，现在的临时工已经推论了circRNAs与相异控制系统外的控制系统性性。在灵总长类动功用脑干，动功用模型和生物线粒体当中假应在并不需要激发线粒血液的一组circRNAs；有的circRNAs与病原微响应控制系统性；几份份文件声称了circRNAs在动功用模型和灵总长类动功用脑干以及骨髓当中很强功能性；大量数据数据分析展示了circRNAs和癌症有关。这些工业发展揭示科学界对circRNAs的看法时有发生了清晰的转变，呈现出这个振奋人心和快速工业发展的课题离开了以前关键人物。1. circRNAs的激发1.1交叉编导组态胺基酸是从的circRNAs是通过交叉编导的特应在并不一应在编导作法激发的，即一个5’编导供微攻击上游3’编导底功用，演化变为3’-5’吲哚键激发一个放射状的RNA底功用。尽管绝大多数真核长子生物线粒体当中circRNAs都是由编导微激发，相异生功用微当中的具微组态是相异。与食肉动功用相异，植功用当中的circRNAs从很强非常较长的有序多肽甚至只不过未有序性的总长真核长子生物生功用微的后方周围而来。无聊的是，古生孢长子当中circRNAs的激发脱离于编导微，造变为了各种各样的circRNAs，其当中仅仅16%来是从序列基因组以及更较少来自于胺基酸。多线粒体生功用微当中，之前华盛顿邮报声称编导底功用后方于可加变为反应胺基酸是最经典作品的，而且交叉编导是通过编导微执行。无聊的是，circRNAs普遍相关联完整胺基酸而且多来是从序列胺基酸，都有是相对于于复合功用序列基因组的5’UTR。这造变为了交叉编导连接由序列多肽到序列多肽（CDS-CDS）和5’UTR-CDS组合而变为，趋于相关联基因组的第二个胺基酸。这不太可能与它们的生功用微时有发生控制系统性，无需相比之下于少于而言更总长和更多余编导的真核长子生物生功用微；通常第一个真核长子生物生功用微满足上述两个原则。在许多意味着，circRNAs的激发是从繁复的非对称编导要求。一些基因组激发多种非对称编导羟基以及circRNAs，这揭示了交叉编导和非对称编导不太可能是功能性控制系统性的。1.2 多肽和复合功用都有建筑设计胺基酸加变为反应胺基酸是从的circRNAs的激发抗拒依靠以下大概一种组态：很强总长交叉段落或为基础RBPs的真核长子生物生功用微。两种组态都将circRNAs后方的真核长子生物生功用微们抱住挨起来。多种生功用微当中，可加变为反应胺基酸被总长真核长子生物生功用微侧腹重重包围，这些真核长子生物生功用微许多都变为分大量的交叉有序配对。因此，真核长子生物生功用微当中交叉有序段落的假应在可以被用来预见胺基酸否有不太可能时有发生加变为反应。相异特有种当中，交叉有序元件很强相异的基序（motif）与丰度，对这些基序进行时多肽基因序列指示了不太可能的演化出关系。此外，在真核长子生物生功用微之外和之内的交叉段落元件的分布对circRNAs的生产量与并不一应在很强重大事件严重影响。尽管后方真核长子生物生功用微当中总长交叉段落加强了胺基酸加变为反应，这些真核长子生物生功用微当中假应在的其他交叉段落不太可能亦会诱导真核长子生物生功用微外的粒长子（inter-intronic interactions），取而代之的是真核长子生物生功用微内的粒长子（intra-intronic interactions）。后者趋于诱导胺基酸加变为反应，不太可能是通过真核长子生物生功用微外二级本微竞争。RBPs诱导了另一种组态。并非所有后方变为分总长真核长子生物生功用微的胺基酸都能被加变为反应。许多可加变为反应胺基酸后方真核长子生物生功用微当中不变为分交叉段落，这抗拒揭示了假应在胺基酸加变为反应的其他组态。MBL与几个较水平保守派的真核长子生物生功用微底功用为基础，加强了其自身基因组第二胺基酸的加变为反应。mbl第二胺基酸后方的真核长子生物生功用微相关联了较长交叉段落，显然并不需要稳固真核长子生物生功用微外粒长子，但是在欠缺MBL为基础时不太可能太弱而不足以加强胺基酸加变为反应。这抗拒地揭示了MBL加强加变为反应是通过为基础到后方真核长子生物生功用微从而加强真核长子生物生功用微-真核长子生物生功用微外粒长子。MBL底功用不太可能时有发生二聚化，把两个胺基酸末端来到一起，从而编导演化变为circRNA。其他RBPs，如QKI，FUS，ESRP1也能可调胺基酸加变为反应。就此，灵总长类动功用当中laccase-2基因组是从的circRNAs的生功用微时有发生深受到相异RBPs的总共同可调，如异表层核长子糖核长子复合功用hnRNPs以及SR复合功用，揭示了给应在胺基酸的加变为反应生产变为本不太可能是多种回波的整合结果。这种通过真核长子生物生功用微-真核长子生物生功用微粒长子加强加变为反应时有发生大概外是从频域编导的空外位阻（steric inhibition）。那么，加强或搅乱RNA本微的心理因素，不太可能转变circRNAs生功用微催化。毕竟，除此大多临时工声称通过dsRNA特异磷酸化脱氨酶ADAR编辑RNA，可调了circRNAs的催化。而且，RNA解旋酶DHX9通过搅乱基于ALU交叉段落的二级本微限制了circRNAs激发。DHX9与抗病毒诱导的ADAR羟基（p150）并不需要粒长子，演化变为的复合微搅乱了RNA二级本微，仅限于许多并不需要加强胺基酸加变为反应的本微。下调DHX9一点点了circRNAs。这显然是一个校正组态来减较少circRNAs的普遍激发，揭示了某些circRNAs不只是“研磨瑕疵”或编导频领军。外关的到dsRNA本微注意到的认知情形也不太可能转变circRNAs催化。比如，病原微响应生物体NF90和NF110亦会可调circRNAs激发。无聊的是，这些复合功用与基因表达出来过程演化变为的dsRNA本微时有发生粒长子。NF90/NF110看上去能稳固这种瞬时双链RNA底功用，加强了一组circRNAs的交叉编导。无聊的是，NF90为基础底功用是选择性多样化于后方真核长子生物生功用微的ALU motif。因此，这些胺基酸的加变为反应也可深受到ADAR和/或DHX9调节。1.3 circRNAs催化的调节circRNAs由RNA核长子酸II基因表达出来并且由编导微激发。最重要的是，许多演化变为circRNAs的胺基酸未非对称编导，因此，一些较高丰度的circRNAs并不需要卤代烃可调mRNA的激发。除此之外，circRNAs的激发便是与编导有关，还与多余的裂解和polyA化控制系统性。如果circRNAs的激发是与经典作品编导竞争，那么转变编导生产变为本不太可能亦会可调circRNAs的激发。通过可调卤代烃编导生物体或转变RNA 核长子酸II基因表达出来动力学（被相信可以调节非对称编导）可以转变编导生产变为本。结果毕竟如此，下调普遍编导可调长子如SR复合功用SF2或核长子心编导微元件（小核长子糖核长子复合功用微粒U1亚计量70K和C）snRNP-U1-70K，snRNP-U1-C，preRNA研磨8（Prp8，Slu7），线粒体器周期素40（CDC40），将硝酸盐从频域演变变为了circRNAs。举例来说，诱导基因表达出来终止增大了circRNAs催化。1.4 circRNAs的水解circRNAs未自由末端因此并很难通用诸多经典作品RNA水解都能。微外数据数据分析声称，大多数circRNAs都很强更总长的半衰期（18.8-23.7h），而其频域完全一致功用是（4.0-7.4h）。circRNAs在微内不太可能很强更总长的半衰期，尤其是不分裂线粒体，比如，脑干当中随年龄增大的circRNAs获取不太可能是是从这些底功用的可靠性与不分裂功能性。与之无论如何，在较高速增殖的线粒体当中circRNAs看上去不亦会获取，不太可能是从分裂快于激发造变为的稀释作用。理论上，circRNAs水解不太可能起始于一个核长子酸内切酶，随后联合核糖和内切。小RNA诱导的circRNAs水解是已确应在检验同样的circRNAs水解都能。然而，唯一的事例是CDR1as被miR-671水解。CDR1as的生产量被miR-671通过AGO2诱导的水解并不需要可调。无聊的是，CDR1as较较高水准很不太可能是通过编导被miR-7可调的，并且依靠于miR-671。除此大多的一份数据数据分析揭示RNA修饰（m6A）加强了潜在可水解circRNAs的核长子酸内切酶的招募。另一项数据数据分析注意到HeLab线粒体即刻poly（I：C）处理方式或EMCV感染即时有发生整微circRNAs的水解。两种处理方式都造变为了内切核长子糖酶Rnase L的激已逝以及circRNAs的水解。除了水解，circRNAs不太可能被线粒体外分泌。几项数据数据分析验了外泌微当中的circRNAs。然而，亦然不明确否circRNAs的分泌对降较较高其胞内较较高水准有贡献。或者，circRNAs分泌不太可能演化变为了一个交流组态。总的来说，尽量避免日益增大的事实结果显示circRNAs是功能性底功用，它的水解、胞外运输都亦会是未来亦会数据数据分析的最重要问题。2. circRNAs的相异之处和物理性表层2.1 circRNAs的演化出正确性circRNAs假应在于绝大多数生功用微当中。它们是如何演化出的？circRNAs正确性有多个层面。第一个是直系相似性orthologous或旁系相似性paralogous底功用都可激发circRNAs。某些circRNAs激发于相异特有种当中举例来说的或相同的胺基酸。这种意味着，正确性不太可能扩展到circRNAs后方的外编导底功用。一份通过mapping加变为反应编导底功用的数据数据分析数据分析了从生物和动功用模型脑干是从的circRNAs，结果声称，有约1/3验的circRNAs总共享两个编导底功用，1/3总共享一个编导底功用，声称了在哺乳食肉动功用脑干当中非常较水平的正确性。就此一个较较高水准是circRNAs内功能性元件的正确性。这不太可能仅限于了RBPs为基础底功用，miRNA，或circRNAs内功能性性二级本微所必需元件。比如，Rybak注意到了较长交叉段落多肽（某些不太可能是RBP为基础底功用）在circRNAs胺基酸当中富集，指出了加变为反应胺基酸当中更较高较较高水准的正确性。2.2一个组织或胚胎之前以及亚线粒体相对于抗微表达出来激发circRNAs的基因组富分作脑干控制系统性基因组。因此，脑一个组织当中富分作circRNAs也就不无聊了。circRNAs多样化于CNS当中是所有数据数据分析特有种当中的普遍相异之处。CNS当中circRNAs的显着多样化不太可能是从1个或多个心理因素。首先，脑干，更都有的，在整个四肢当中脑平庸出最较高较较高水准的非对称编导。而circRNAs的生功用微催化可以被应在义为一种相同并不一应在的非对称编导。第二，circRNAs半衰期总长，并且脑一般而言不亦会分裂，circRNAs理论上可以在脑干胚胎和年老过程当中急剧获取甚至多余领军激发。circRNAs在动功用模型跳蚤当中随着年老在脑干当中大量累积，揭示了circRNAs不太可能加入年老控制系统性的脑干疾病。在线粒体复制领军与circRNAs生产量之外假应在抗拒的负控制系统性。因此，获取不太可能是脑干当中较高较较高水准circRNAs主要的原因。circRNAs另外一个无聊功能性是其亚线粒体相对于。circRNAs主要相对于于线粒体表层当中。而且，华盛顿邮报结果显示脑当中circRNAs相对于在脑，树突和LTP微。无聊的是，一些circRNAs平庸出胚胎之前特异的核长子-表层转换相对于。除此大多的数据数据分析检验了灵总长类动功用Hel25E和生物UAP49/56作为circRNAs肝线粒体输出的关键生物体，并且以依靠circRNAs总长度的作法作用。在绝大多数意味着，circRNAs总共计的唯一的相异之处就是放射状功能性，胺基酸连接复合功用的假应在，以及不假应在外衣本微和polyA后肢。因此，标记和外输的组态须要不仅较水平特异于相同circRNAs也须要标记一个或多个这些相异之处。circRNAs相对于到脑，树突以及LTP也是很有意思的。亦然不明确这种相对于是由于应在向运输还是弥散后滞留。全面性的遗传和生化科学实验无需阐明都有建筑设计circRNAs在脑当东欧线粒体相对于的组态。已确应在，亦然未数据数据分析利用已逝线粒体影像调查circRNAs硝酸盐和运输，而此类步骤将亦会是验这些理论的关键。而且，这个课题即使如此欠缺对相异胞内区室当中circRNAs底功用数目和并不一应在的精确描绘出。2.3 circRNA作为miRNA功能性的可调长子一些总长非序列RNA可以通过选择性薄膜（sponging）可调miRNA较较高水准和/或已逝性。数据数据分析声称某些circRNAs变为分许多miRNA为基础底功用，可推测这些circRNAs也可以作为miRNA海绵。比如，CDR1as很强73个seed-binding 底功用对miR-7，并且，AGO2 CLIP数据声称毕竟有许多miR-7为基础到了这些底功用上。CDR1as放除动功用模型当中miR-7较较高水准保守派但显胳膊下降，而miR-671增大，揭示了这个circRNAs的假应在稳固了miR-7，而使miR-671不稳固。因此，CDR1as不太可能在某些回波下可调了miR-7的存储和获释。CDR1as也并不需要运输和获释miR-7到相同胞内隔室，可调miR-7功能性。这个功能性不太可能在未来亦会被利用来运输基于miRNA的治疗。虽然对circRNAs多肽只不过的验以及AGO2 PAR-CLIP数据的数据分析概述了绝大多数circRNAs很难普遍为基础到miRNA，即使如此有其他事例如circSry，circHIPK，circFOXO3，circITCH，circBIRC6，它们都能与miRNA为基础发挥功能性性作用。利用AGO-RIP和CLIP系统设计对验否假应在circRNAs与miRNA外并不需要粒长子极度关键。构建放除和放较较高线粒体系数据数据分析circRNAs与断应在的miRNA功能性和较较高水准外粒长子也很最重要。2.4 circRNAs的译变为2017年，几个课题组华盛顿邮报了circRNAs可被译变为。无聊的是，可译变为circRNAs趋向于采用与肠道基因组举例来说的起始密码长子，而终止密码长子则是演化出保守派的且特异于放射状ORF。该数据数据分析还注意到circRNAs是被膜氨酸的核长子糖微译变为。另外的数据数据分析注意到起始密码长子上游的RRACH基序(R=G or A； H=A， C or U) 当中的A被甲基化时，可以提较高circRNAs的译变为。由于circRNAs不分作5’外衣，它的译变为是外衣脱离的。毕竟，某些译变为circRNAs很强之外核长子糖微离开底功用（IRES），并不需要在微内和微外大多衣脱离的作法译变为。无聊的是，绝大多数circRNAs预见的是与其肠道基因组序列线粒血液的N末端周围只不过一致。这种拉总长了的线粒血液不太可能亦会持续性诱导其mRNA全总长完全一致功用。基因表达出来生物体Mef2不太可能就是一个事例。尽量避免这个课题的快速工业发展，我们原计划在每一次几年就能看见circRNAs译变为以及激发的认知效应的数据数据分析注意到。3. circRNAs 作为圈套、运输器或预制由于circRNAs并不需要总长时外假应在以及为基础RBPs，它们并不需要作为这些生物体的伪装或者运输长子。在某些意味着，circRNAs和肠道基因组复合功用可并不需要或外接地进行时交互作用。circMbl看上去就是如此，它不太可能就隔开/运输了MBL复合功用。这是假应在的circMbl负反馈可调环城的一个反应物。2016年，一项数据数据分析首次声称circANRILl可以作为一个复合功用预制。在NIH3T3动功用模型变为纤维线粒体，circFOXO3被注意到能分别与p21和CDK2粒长子。circFOXO3-p21-CDK2三元复合功用的演化变为阻碍了CDK2的功能性，随后诱导了线粒体周期进程。3.1评估circRNAs的微内功能性数据数据分析注意到，放除CDR1as激发了脑紊乱控制系统性的生物学变异。cia-cGAS (Cyclic GMP-AMP synthase) 通常较高表达出来于总长期人才培养HSC肝线粒体当中，并不需要为基础cGAS，阻碍了它的激已逝。Cas9放除cia-cGAS河段的后方真核长子生物生功用微当中交叉有序多肽诱导其表达出来后，cia-cGAS瑕疵动功用模型当中总超音速HSC线粒体群微减较少，并且急剧下降了骨髓当中type I抗病毒的产量，最终造变为干线粒体枯竭。当前数据数据分析声称，采用遗传序列的shRNA针对交叉编导连接放较较高circMbl。当全身放较较高circMbl时，造变为基因组表达出来转变，**致死，行为瑕疵，翅膀姿势及滑行的瑕疵。当放较较高CNS当中的circMbl时，造变为了不正常的LTP功能性。3.2 circRNAs的其他潜在功能性circRNAs不太可能还有什么样的底功用功能性呢？circRNA很强一个引人着迷的相异之处即极其稳固并且随时外获取。因此，circRNAs可以作为线粒体基因表达出来历史的底功用知觉底功用或者“滑行黑盒”。从认知学观点来看，总长时外假应在的circRNA不太可能作为很强复合功用序列潜力的存储库。即刻胚胎转变或胁迫，这些存储器不太可能被译变为为可调胁迫响应或认知转变的线粒血液。LTP当中circRNA的本底译变为不太可能是非常最重要的。因为circRNAs为基础与RBPs，如miRNAs一样，circRNAs不太可能通过为基础，呈递和获释它们的运输到相同胞内区室而与此无论如何。更全面性地尽量避免circRNAs假应在于腺微泡，它们可以被运输到整个四肢，然后被相同一个组织接收，作为回波底功用与此无论如何。另外，一个circRNA可以承载1个或几个运输底功用（miRNA，RBPs），因此可以作为药功用运输获释的载微。4.结论与未来亦会本文简要之中现在的数据数据分析，声称circRNAs很强多种功能性，可以作为复合功用预制，招募其他并不一应在RNA，并且通过为基础miRNAs严重影响基因表达出来沉默、译变为和特异mRNA的水解；脑当中circRNAs的不对角分布揭示了并不需要线粒体外运输的不太可能性；circRNAs并不需要序列从到复合功用，虽然现在并不知道绝大多数不太可能的复合功用的认知功能性，很有不太可能他们亦会与其肠道基因组频域RNA序列全总长复合功用总共享某些能力。由于RNA系统设计的稳步工业发展，我们原计划每一次circRNAs课题将亦会有总长足的工业发展。全面性的对circRNAs相对于，运输，已逝线粒血液水解，完整的circRNAs粒长子组，以及单线粒体图说的表达出来都将在这个课题得到进步。完整说是：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.