文章介绍了环状RNA(CircRNA)在国自然申请中的情况,并详细阐述了CircRNA的研究历程、作用机制以及翻译蛋白的功能和验证方法。文章还讨论了基金申请中需要注意的问题,如物种保守性、RNA结合蛋白与CircRNA的结合及作用机制等。
文章概述了CircRNA的研究历程,包括以ceRNA为主要作用机制的第一阶段、以RNA结合蛋白RBP为主要作用机制的第二阶段以及CircRNA翻译蛋白的功能和机制等。
文章详细阐述了CircRNA的多种作用机制,包括作为miRNA sponge吸附miRNA、与RNA结合蛋白RBP结合以及自身翻译蛋白等。
文章讨论了基金申请中需要注意的问题,如物种保守性、区分RNA结合蛋白是介导CircRNA的作用还是直接参与调控的重要性等。
文章指出了CircRNA研究中面临的挑战,如验证CircRNA的蛋白翻译能力、区分不同作用机制等,并展望了CircRNA研究的前景。
今晚七点直播主题:介绍一下我们团队,并进行国自然或者科研答疑
昨天我们视频号更新了一期环状
RNA
CircRNA
翻译蛋白的内容,今天我们说一下
CircRNA
这个方向在国自然申请中的情况。
关于环状
RNA
(
CircRNA
)大家应该都不陌生了,虽然很多人了解
CircRNA
是因为
miRNA
和
lncRNA
角度,当然也有人是通过
RNA
的
m6A
修饰关注到
CircRNA
的(
m6A
修饰与
CircRNA
的翻译有关),
不过现在
CircRNA
的研究已经进入了新的阶段——
mRNA
的环化
。从这个角度来说,
CircRNA
的研究有些像外泌体:
从一开始关注外泌体在细胞间交互中的角色与机制探索,再到现在工程化外泌体作为核酸药物等递送体系进行干预
。
下面我就简单梳理一下
CircRNA
研究大致经历的几个阶段。
第一阶段:以
ceRNA
为主要作用机制研究
由于
CircRNA
可以作为
miRNA Sponge
吸附
miRNA
从而调控
miRNA
靶基因的
mRNA
表达,所以这个
ceRNA
机制“流行”了很长一段时间。所以研究
CircRNA
作为
miRNA sponge
算是
circRNA
发挥作用“最经典”的机制了。不过后来情况大家都知道:
以
miRNA
、
lncRNA
为方向
+
国内医院为单位的研究有大量撤稿,现在很多期刊编辑一看是“
miRNA/lncRNA+
国内医院为单位”的组合,下意识里就想拒稿,到现在还有很多文章在
PubPeer
上被质疑
。
我看了一下最近被质疑
miRNA
的研究有一个比较通用的问题:
很多研究的
miRNA
只在灵长类中才有,而在小鼠、大鼠这些平时大家用的比较多的模式物种里面根本就没有
,所以文章大概率是有问题的,有很多文章在被质疑后很快就撤稿了。其实这个问题是很普遍的,原因在于没有考虑物种的保守性,我记得
5
、
6
年前看很多人的本子就经常出现这个问题:
由于很多申请人关注的
lncRNA
是从动物模型中筛选出来的,还是在疾病模型中高表达并且已经验证了有功能,但是最后突然发现这个
lncRNA
居然在人里面不保守或者根本不表达,虽然从文章上来说还好,但是从基金申请来说临床意义一下就打折扣了
,这样就有很多本子被毙掉。
第二阶段:以
RNA
结合蛋白
RBP
为主要作用机制的研究
除了
miRNA
外,
RNA
结合蛋白
RBP
是大家研究
CircRNA
的另外一个常见机制。
由于
RNA
结合蛋白所参与的功能不同,实际上
CircRNA
发挥作用的方式差别也很大,
实际上作为
RNA
结合蛋白的一种,
AGO2
与
CircRNA
的结合也是
CircRNA
发挥
miRNA sponge
的关键机制之一,类似的:如果
RNA
结合蛋白发挥的作用是调控
mRNA
翻译,那么
CircRNA
可能就通过
RNA
结合蛋白
RBP
调控
mRNA
翻译。
不过,这里有个很重要的问题:
RNA
结合蛋白与
CircRNA
结合,并不只是
CircRNA
通过
RNA
结合蛋白
RBP
发挥
RBP
所调控的作用(比如
RBP
对
mRNA
的翻译),
RNA
结合蛋白还可以直接影响
CircRNA
本身的翻译
。所以,大家做完
CircRNA
pull down
并通过质谱鉴定到蛋白后需要区分这两种情况,即
RBP
是介导
CircRNA
的作用,还是
RBP
直接参与对
CircRNA
的调控:一个是上游,一个是下游,后续还要看
RBP
的特点并通过验证实验确定上下游关系,这一点非常重要。
另外,
CircRNA
并不是只与
RNA
结合蛋白结合,所以最后还是要看鉴定到的结合蛋白以及所参与的功能。
三、
CircRNA
翻译为蛋白或者肽段的功能和机制
这个机制其实也不是很新的机制,对大家说来,最难的地方是验证
CircRNA
具有蛋白翻译能力,而内部核糖体进入位点(
IRES
)元件、
m6A
甲基化修饰等也只是
CircRNA
翻译的部分条件;而验证手段上既包括
Polysome-seq
、
Ribo-seq
或
RNC-seq
等组学手段,也要有克隆后翻译蛋白
/
多肽的验证。
当然,
circRNA
翻译为蛋白
/
肽段后发挥功能的具体机制,大家就可以当成蛋白来研究了,比如通过
CoIP
鉴定结合蛋白等等。最后,我们说一个关键问题:
如果我们要说的问题是
CircRNA
通过其翻译的蛋白
/
肽发挥功能,是不是意味着翻译的蛋白
/
肽才是发挥作用的关键,而
CircRNA
本身是不能发挥这个作用的?那是不是要排除这个可能性(下图中的红线)?
这次我们就说到这几种大家很熟悉的机制,实际上
CircRNA
还有很多不同的机制,比如
CircRNA
与
DNA
结合等。另外,关于
RNA
环化及应用,后续我们再说。