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本文解读的文献标题如下

Exon-intron circular RNAs regulate transcription in the nucleus

网址如下

​https://www.nature.com/articles/nsmb.2959​

最初实验验证过的环状RNA都是只由exon反向剪切构成的,定义为exonic circRNA,   在本文中,科学家发现了一种新的环状RNA,在该环状RNA中除了外显子外,还保留了内含子序列,可以称之为exon-intron circRNAs, 简称ElciRNAs。这类环状RNA存在于细胞核内,可以与U1 snRNP这种RNA结合,正向调控父本基因的转录过程。

1. 环状RNA识别

首先通过CLIP技术,将RNA II型聚合酶结合的RNA序列抓取下来,通过生物信息学分析,在这些序列中识别到了111个环状RNA, 对于其中丰度最高的15个环状RNA, 通过RNase R酶处理样本,然后设计引物扩增出了对应的条带,证明了这些环状RNA真实存在,结果如下

文献解读|环状RNA调控父本基因的表达_fish

进一步挑选其中两个环状RNAcircEIF3J和circPAIP2,通过northern blotting和RT-PCR来探究其结构,结果如下

文献解读|环状RNA调控父本基因的表达_技术分析_02

发现都存在intron区的序列,这些包含内含子的环状RNA, 和之前报告过的可以作为miRNA sponge的环状RNA和只由外显子构成的环状RNA都不同,作者将它们定义为一类新的环状RNA,并通过FISH荧光原位杂交技术分析了其细胞定位,结果如下

文献解读|环状RNA调控父本基因的表达_fish_03

发现它们位于细胞和中,考虑到这些环状RNA和RNA II型聚合酶的结合,作者认为它们具有调控转录的功能。

2. 环状RNA功能验证

通过设计siRNA,敲低circEIF3J和 circPAIP2的表达,发现父本基因对应的表达量也随之降低,结果如下所示

文献解读|环状RNA调控父本基因的表达_技术分析_04

3. 环状RNA结合蛋白分析

通过RNA pull down实验,分析了circEIF3J和circPAIP2能够结合的蛋白,结果如下

文献解读|环状RNA调控父本基因的表达_fish_05

可以看到能够结合的蛋白很多,通过chip等实验手段排除了其他几种蛋白外,作者将目光锁定在了U1 SnRNA上,通过FISH检测其细胞定位,结果如下

文献解读|环状RNA调控父本基因的表达_fish_06

发现环状RNA和u1 snRNA同时出现在细胞核内,进一步认为二者存在可能的相互作用,后续又通过进一步的实验证明,ElciRNAs可以与U1 snRNP结合,形成的复合物与RNA II型聚合酶在父本基因的启动子结合,从而增强父本基因的表达,发挥出一个正向的调控功能,模型如下所示

文献解读|环状RNA调控父本基因的表达_子序列_07

本文不仅发现和定义了一种新的环状RNA, 即同时包含了exon和intron的ElciRNAs, 还对其功能进行了探索,发现了其调控父本基因表达的生理机制。

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文献解读|环状RNA调控父本基因的表达_fish_08