環(huán)形RNA是一類新報道的結(jié)構(gòu)特殊的非編碼RNA。近兩年的研究發(fā)現(xiàn)，環(huán)形RNA在動物細(xì)胞內(nèi)廣泛存在，且大多位于基因的外顯子區(qū)域。另有研究表明，少數(shù)環(huán)形RNA分子可以充當(dāng)micrornA“海綿”，在轉(zhuǎn)錄后水平對基因表達(dá)進(jìn)行調(diào)控。然而，目前絕大多數(shù)的環(huán)形RNA功能仍不明確，科學(xué)家們推測其可能與蛋白質(zhì)及RNA轉(zhuǎn)運(yùn)或復(fù)合體組裝有關(guān)。

       從海量轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)中識別環(huán)形RNA分子，是解析這一類非編碼rna組成及功能的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。針對環(huán)形RNA結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，中國科學(xué)院北京生命科學(xué)研究院的研究人員解析其在基因組的比對特征，開創(chuàng)性地引入成對交叉剪切信號的概念。該信號不受讀長影響且在各類型環(huán)形RNA中具有普適性，由此建立了高效、無偏差的環(huán)形RNA識別算法(CIRI)。同時，借助PEM、剪接位點(diǎn)以及重復(fù)序列分布等信息，構(gòu)建了多重篩選策略，研究表明該策略能極大降低由嵌合體及套索等其他產(chǎn)物導(dǎo)致的預(yù)測假陽性率，從而顯著提高了預(yù)測靈敏度及準(zhǔn)確度。CIRI適用于各種類型轉(zhuǎn)錄組測序數(shù)據(jù)，且不依賴于基因組注釋信息，具有廣泛的應(yīng)用前景。

       利用CIRI，研究人員比較了ENCODE腫瘤及非腫瘤細(xì)胞系環(huán)形RNA組成及表達(dá)差異，發(fā)現(xiàn)不同腫瘤細(xì)胞系更傾向于具有不同的環(huán)形RNA組成和表達(dá)水平。此外，還發(fā)現(xiàn)廣布性的環(huán)形RNA趨向于具有更高的表達(dá)水平，這提示它們在細(xì)胞中可能發(fā)揮著重要的功能。研究結(jié)果進(jìn)一步揭示人細(xì)胞內(nèi)有大約10-20%的環(huán)形RNA來源于基因組內(nèi)含子或基因間區(qū)，它們?yōu)楹罄m(xù)的功能驗(yàn)證提供了重要靶點(diǎn)。