真核生物环形RNA编码蛋白的研究进展

王 琮，赵 健，宋晓峰

(南京航空航天大学 自动化学院，南京 210006)

环形RNA是一类特殊的呈封闭环状结构的RNA分子，其没有5’端帽子结构和3’端PolyA 尾巴，由前体RNA(pre-mRNA)通过反向剪接形成。近来研究发现环形RNA也可以编码蛋白，且估计大约10%的环形RNA具有蛋白编码能力。尽管仅有少数编码蛋白的环形RNA被发现，但这些环形RNA编码的小肽在多个生物过程中发挥着重要的作用，且与疾病密切关联。目前尚有大量的环形RNA等待着人们去发现，因此本文对环形RNA编码蛋白的相关研究进行了综述，并对目前现有的可用于编码蛋白环形RNA识别的相关生物信息学工具和方法进行了总结。环形RNA通过编码蛋白这一机制，发挥了与疾病相关的一些作用。因此对于环形RNA编码蛋白的研究具有重要的意义。

1 环形RNA编码蛋白潜能的发现

1976年人们首次在病毒中观察到环形RNA的存在[1]。1979年研究人员在电子显微镜下观察到真核细胞中的环形RNA[2]。随着二代测序技术的快速发展和生物信息学工具的开发，环形RNA被检测到广泛存在于真核生物中。在人类和小鼠脑组织分别检测到65 731和15 849个环形RNA[3]。2015年，Wang等人通过将内部核糖体进入位点(Internal Ribosome Entry Site,IRES)人工插入环形RNA的实验方法，发现这类人工构建的环形RNA可以翻译[4]，这引起了研究者们的注意。

一直以来，环形RNA被认为不能编码蛋白质，是一类新的非编码RNA，通过竞争性结合microRNA调控基因表达。然而，人工构建的可编码蛋白环形RNA的出现使得人们开始怀疑是否存在内源性的可编码蛋白环形RNA。……