環(huán)狀RNA(circRNA)作為一類具有全新調(diào)控功能的非編碼RNA,已成為真核生物領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。其通過非經(jīng)典反向剪接機(jī)制實(shí)現(xiàn)5′端與3′端的共價(jià)連接,形成獨(dú)特的閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu),區(qū)別于線性RNA。盡管circRNA的完整功能網(wǎng)絡(luò)尚未完全闡明,但RNA測序技術(shù)與計(jì)算生物學(xué)的快速發(fā)展,已顯著推動(dòng)了其在植物和哺乳動(dòng)物中的鑒定與功能注釋進(jìn)程。
現(xiàn)有研究證實(shí),circRNA廣泛參與轉(zhuǎn)錄調(diào)控、翻譯調(diào)控、蛋白互作、細(xì)胞增殖、個(gè)體發(fā)育及脅迫響應(yīng)等關(guān)鍵代謝過程,通過多維度調(diào)控維持細(xì)胞穩(wěn)態(tài)與生存?;诖?,學(xué)界已對真核生物circRNA的生成機(jī)制、結(jié)構(gòu)特征、生物學(xué)功能及相關(guān)生物信息學(xué)工具開展了系統(tǒng)綜述。然而,作為真核生物的重要類群,微藻中的circRNA尚未得到系統(tǒng)表征,相關(guān)研究存在明顯空白。

為填補(bǔ)這一研究缺口,本研究采用CIRI2分析流程,對萊茵衣藻、杜氏鹽藻及三角褐指藻三種系統(tǒng)發(fā)育差異顯著的微藻RNA-seq數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘,成功鑒定出候選circRNA。功能富集分析結(jié)果顯示,這些微藻circRNA可能參與RNA轉(zhuǎn)錄調(diào)控、mRNA剪接、翻譯控制、葉綠素功能調(diào)控、細(xì)胞色素c合成以及多種轉(zhuǎn)錄后與翻譯后修飾等核心生物學(xué)通路。?
本研究首次繪制了微藻circRNA的調(diào)控圖譜,不僅拓展了circRNA的研究范疇,也為深入解析微藻circRNA的生物學(xué)功能、闡明其在微藻生長發(fā)育與環(huán)境適應(yīng)中的調(diào)控機(jī)制奠定了重要基礎(chǔ),為后續(xù)針對性功能驗(yàn)證研究提供了關(guān)鍵靶點(diǎn)與理論依據(jù)。
原文鏈接:Circular RNAs in microalgae: Uncovering their biological significance