如何基于RNA-seq数据鉴定circRNA并验证

Circular RNA,缩写为circRNA,中文称之为为环状RNA,属于非编码RNA,是近年来非常重要的研究热点。

 

CircRNA主要是通过backsplicing的方式产生,不同于线性RNA(linear RNA)经典的5′–3′的模式。因此,circRNA不含有线性RNA的经典结构,如5′端加帽,3′端有poly A尾巴等,而是形成了一个环状。

 

CircRNA主要可以分为以下四类:

 

1)单外显子circRNA,single exon circRNA;

 

2)多外显子circRNA,multi-exon circRNA;

 

3)外显子和内含子共存的circRNA,exon-intron circRNA;

 

4)内含子circRNA,intronic circRNA;

 

 

鉴于目前很多人手里都有很多RNA-seq数据,CircRNA是可以通过在RNA-seq数据里鉴定的。因为circRNA不含有poly A尾巴,所以circRNA主要富集在没有ploy A尾巴的RNA中,进行RNA测序后,就可以使用生物信息学工具或方法在全基因组范围内鉴定circRNA。目前基于RNA-seq测序数据鉴定circRNA的方法主要是通过检测是否有read能匹配到back-splicing junction (BSJ) site,即circRNA的首和尾连接处的序列。(见A图)

 

基于RNA-seq数据鉴定出circRNA后,如果想进一步确认鉴定结果的可靠性,还可通过实验来验证预测的circRNA。如通过PCR、Northern blot或RNA FISH等(见B图)

 

 

目前已经有众多相继被开发出来基于RNA-seq数据鉴定circRNA的软件,其使用的方法主要可以分为以下三大类:

 

1)Indirect and Multi-Stage Approaches;

2)Approaches Directly Employing Chimeric Reads;

3)Tools Using Statistical Approaches。

 

 

目前也有多个关于circRNA的数据库可供大家使用,这些数据库中含有了丰富的circRNA信息,包括circRNA-miRNA相互作用、circRNA-RBP相互作用等。

 

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