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环状RNA的研究进展
随着RNA研究的深入，环状RNA（CircularRNA,circRNA）的发现成为RNA领域一个热点，并受到广泛关注。circRNA具有多种生物学功能，其中几乎所有的circRNA都存在改性酶介导的N6-甲基化修饰，这表明它们可能在正常和疾病生理过程中具有重要作用。因此，本文将就circRNA的发现、分类、生物学功能以及N6-甲基化修饰等方面进行综述。
一、circRNA的发现
早在20世纪80年代，circRNA就被发现存在于某些病毒、真核和原核生物中。但由于其不同于常规线性RNA的独特结构，circRNA一度被认为是RNA转录和剪接的副产物。直到2012年，Salzman等人利用高通量测序技术和生物信息学工具在人类胆管癌细胞中首次发现了大量的circRNA，这一发现引起了广泛关注。此后，越来越多的研究表明，circRNA广泛存在于各种生物体中，并可以形成稳定、保守、高度表达的表达型谱。它们可由不同的基因产生，主要通过剪接方式形成。circRNA的结构类似于环，并且两端通过反向剪接连接，形成封闭的环结构，因此极为稳定，不易受到核酸内外核酸酶或核糖核酸酶的降解。
二、circRNA的分类
circRNA可分为三类。
1.外显子环状RNA（exoniccircRNA）
外显子环状RNA（exoniccircRNA）由至少一个外显子通过反向剪接形成，而内含子被剪除，通常不包含转录起始位点或终止位点。其长度不固定，从数十个核苷酸到数千个核苷酸不等。许多外显子环状RNA表达量稳定，具有高度保守性。
2.内含子环状RNA（introniccircRNA）
内含子环状RNA（introniccircRNA）由内含子通过反向剪接形成，形成环状结构。其长度也不固定，通常比外显子环状RNA更长。内含子环状RNA与外显子环状RNA不同，内含子环状RNA的特点是转录起始位点和终止位点都位于同一内含子内。
3.组合环状RNA（exon-introncircRNA）
组合环状RNA（exon-introncircRNA）由外显子反向剪接识别序列和内含子识别序列同时嵌入并形成，类似于一种外显子和内含子的混合体。
三、circRNA的生物学功能
circRNA具有多种生物学功能，包括调节基因表达、参与细胞分化、调解miRNA的表达、蛋白质绑定等。circRNA通过miRNA诱导的靶向调节是产生的最重要的生物学功能之一。circRNA可以作为miRNA的“海绵”来调控miRNA影响下游基因表达，从而在各种不同的生物学过程中发挥重要角色。例如，circRNASRY（sex-determiningregionY）可以调控肝癌细胞生长和转移。淋巴细胞中，circRNAFoxo3被发现具有外显子和内含子，可在细胞衰老过程中调节细胞凋亡。circRNA编码的蛋白质具有与未经剪接的线性RNA编码蛋白的同样的生物学活性，表明circRNA也可能与细胞周期调节和癌症发生和发展相关。
四、circRNA的N6-甲基化修饰
circRNA包含多个碱基上的N6-甲基腺嘌呤修饰及其蛋白质调节元件，暗示该修饰可能在circRNA表达、剪接和功能方面发挥作用。N6mA是RNA中常见的一种甲基化修饰，与DNA中的N6-methyladenine相似。最近的研究表明，circRNA的N6-甲基化可能发挥重要调控作用。例如，研究发现，在心肌细胞中，circRNACDR1as的N6-甲基化状态会影响其影响miRNA的作用。另一项研究发现，circRNAHIPK3的N6-甲基化状态可以影响其调控细胞增殖和凋亡的能力。这些研究表明，circRNA的N6-甲基化可能对其生物学功能产生重要影响。
综上所述，circRNA作为新型的不编码RNA，具有广泛的生物学功能，包括参与基因表达调节、miRNA的靶向调控以及蛋白质的编码等。同时，circRNA的N6-甲基化修饰也在其功能调控方面发挥了重要作用。未来的研究还需要进一步揭示circRNA的功能和调控机制，这对于理解RNA分子机制、发现新的靶点和治疗策略都有着重要意义。