2017年发表的文章《CircView: a visualization and exploration tool for circular RNAs》曾对近几年发表的circRNA文章数目进行统计。统计发现早在20世纪90年代circRNA的文章就有报道，但是低迷很长一段时间。
2013年预测circRNA工具的文章发表，使得2013年成为circRNA研究的转折点，当年发表的文章17篇，随后2014年26篇文章，2015年57篇文章，2016年135篇文章，按照这种趋势作者预测2017年超过200篇，大家可以发现，2017年circRNA文章远远超过200篇（见图1）。由此可见circRNA是继mRNA，miRNA和lncRNA之后，一个新的研究热点。
图1 circRNA文章数量统计图
首先来认识一下circRNA:
circRNA是一类不具有5'末端帽子和3'末端poly(A)尾巴、并以共价键形成环形结构的非编码RNA分子。对RNase R不敏感，比线性RNA更加稳定；具有进化保守性，表达具有组织和时空特异性。
其功能：
1）circRNA可作为miRNA的海绵：竞争性结合miRNA，发挥ceRNA的调控功能，调控基因表达；
2）circRNA结合RNA结合蛋白（RBP）以形成RNA-蛋白复合物（RPC），调控线性亲本基因的转录；
3）编码功能：circRNA具有内部核糖体进入位点（IRES），能合成多肽。
目前对于二代测序circRNA的获得主要有两种方式，一种通过构建去除rRNA的链特异性文库的方式；另一种是构建去除rRNA，去除线性化RNA的链特异性文库的方式。其详细的文库构建流程分别见图2-1，图2-2：
在进行circRNA研究时，通过哪种方式来获得circRNA一直困扰着各位科研工作者，下表是对两种方式的一个简单比较，各位可根据自身实际的研究目的进行选择。
接下来和大家分享一篇基于去除rRNA的链特异性文库进行分析的文章：
A genome-wide landscape of mRNAs,lncRNAs, and circRNAs during subcutaneous adipogenesis in pigs
中文题目：猪皮下脂肪形成过程中mRNA，lncRNA和circRNA的表达图谱
皮下脂肪作为能量代谢和内分泌系统的关键部分，在猪的生长和肉质方面起着重要作用，然而不同类型RNA如mRNA，lncRNA和circRNA在皮下脂肪细胞的分化过程中的作用仍不清楚。本研究对中国白猪皮下脂肪不同的分化阶段（即第0天（D0），第2天（D2），第4天（D4）和第8天（D8））的细胞进行转录组测序，分析mRNA，lncRNA和circRNA在脂肪细胞分化过程中的表达特征。
1、RNA-Seq的特征
数据控制后，样本 D0，D2，D4和D8各获得总clean reads 数目分别为155981654，137762268，168562368和119115476，其Q30均大于94.80％；样本中分别97.49％，97.60％，97.66％和97.88％的clean reads比对到参考基因组上，BWA-MEM用于序列分裂比较以准确鉴定circRNA; 每个样本的比对率均超过99.91％（见表1）。
表1 脂肪细胞分化四个阶段的测序数据
2、脂肪细胞分化过程中基因的表达谱
脂肪细胞分化的四个阶段共获得16192个mRNA，5615个lncRNA和8623个circRNA。新lncRNA和circRNA中占比最大的是LincRNA和经典的circRNA（图3a-b）；其中9191个mRNA，430个lncRNA（包括208个注释的lncRNA和222个新的lncRNA）和2172个circRNA被鉴定为可靠表达的基因（图3c）。
图3 基因表达表征描述
在分化期间，五个比较组（D2 vs D0，D4 vs D2，D8 vs D4，D4 vs D0和D8 vs D0）中鉴定差异表达的（DE）基因：共2758个mRNA，230个lncRNA和1760个circRNA被定义为DE基因（图4a-c）。其中各组中差异表达的RNA详情见图4d。
图4 差异表达（DE）基因及其表达模式图
3、差异表达基因GO分析
五个比较组中（D2 vs D0, D4 vs D2, D8 vs D4, D4vs D0和D8 vs D0）DE基因（包括mRNA，lncRNA和circRNA）的GO分析详细信息见图5。
图5 GO分析图
4、脂肪细胞分化过程中共有DE基因分析
脂肪细胞分化的各个阶段分别与分化初始D0相比，鉴定到共有的DE基因中394个mRNA，37个lncRNA和297个circRNA，见图6a-c。这些共有的DE基因在脂肪细胞分化不同阶段的表达情况见图6d-f。
共有的DE基因GO分析表明，主要富集的条目包括：
1）mRNA：细胞粘附，细胞分化和脂质代谢过程；
2）lncRNAs的靶基因：有机酸代谢过程，脂质代谢相关过程和单一生物过程；
3）circRNA的亲本基因：组蛋白甲基化，蛋白烷基化和调节细胞对刺激的响应等，见图6g。
图6 细胞分化过程中共有的DE基因的表达分析
5、构建lncRNA-mRNA共表达网络
为了鉴定与脂质代谢和细胞分化过程相关的关键lncRNA，选择132个与这两个过程相关的共有的差异表达mRNA和36个共有的差异表达lncRNA构建mRNA-lncRNA共表达网络。研究发现20个lncRNA与PPARG（一种关键的脂肪细胞分化标记基因）共表达，4个lncRNAs包括MSTRG.6375，SMIM4，MSTRG.88924和MSTRG.65804与其他脂质代谢相关标志基因如APOE，LIPE和ADIPOQ共表达，见图7，表明这些lncRNA可能在调节脂肪合成中起重要作用。
图7 与脂质代谢和细胞分化过程相关的lncRNA-mRNA共表达网络图
结 论
本文研究了猪皮下脂肪细胞分化期间mRNA，lncRNA和circRNA的表达谱，并鉴定了大量的DE基因。这些结果将为脂肪细胞分化过程中各种RNA的表达水平提供了全面的基础，同时为研究猪皮下脂肪形成的分子调控机制提供一种新的思路。
微分基因具有全球领先的测序平台，提供一站式的解决方案。科技服务RNA产品线提供丰富的测序产品：如真核转录组测序, LncRNA测序，原核转录组测序，Small RNA测序，全转录组测序，CircRNA测序和单细胞转录组测序等。
参考文献：
[1] Feng J , Xiang Y , Xia S , et al. CircView: a visualization and exploration tool for circular RNAs[J]. Briefings in Bioinformatics, 2017.
[2] Liu X, Liu KQ, Shan BS, et al. A genome-wide landscape of mRNAs, lncRNAs, and circRNAs during subcutaneous adipogenesis in pigs [J]. Journal of Animal Science and Biotechnology (2018) 9:76.- 本文固定链接: https://maimengkong.com/kyjc/712.html
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