RNA vòng phong phú, bảo tồn và có liên quan đến các lặp lại ALU

RNA vòng được cấu thành từ một chuỗi exon đã được mô tả ở một số lượng nhỏ các gen. Được xem là kết quả của các sai sót trong quá trình cắt ghép, các loại RNA vòng chưa có chức năng đã được biết đến. Để xác định vũ trụ các RNA vòng nội sinh, chúng tôi đã thực hiện giải trình tự RNA quy mô lớn (RNA-seq) từ các thư viện chuẩn bị từ RNA đã loại bỏ ribosome có hoặc không có sự tiêu hóa bởi exonuclease RNA, RNase R. Chúng tôi đã xác định được hơn 25.000 loại RNA khác nhau trong nguyên bào sợi người chứa các exon không đồng tuyến (được gọi là “backsplice”) và chúng đã được làm giàu một cách tái lập từ việc phân hủy RNA tuyến tính bằng exonuclease. Những RNA này đã được xác thực là RNA vòng (ecircRNA), thay vì RNA tuyến tính, và chúng ổn định hơn so với các mRNA tuyến tính liên quan trong cơ thể sống. Trong một số trường hợp, độ phong phú của các phân tử vòng vượt quá mRNA tuyến tính liên quan đến hơn 10 lần. Theo ước tính thận trọng, chúng tôi đã xác định được ecircRNA từ 14,4% số gen đang được phiên mã tích cực ở nguyên bào sợi người. Việc áp dụng phương pháp này cho RNA tinh hoàn chuột đã xác định được 69 ecircRNA tại các vị trí đồng nhất chính xác với RNA vòng của con người. Đáng chú ý, các kinase đồng loại HIPK2 và HIPK3 tạo ra nhiều ecircRNA từ exon thứ hai của chúng ở cả người và chuột. Mặc dù RNA vòng HIPK3 chứa một điểm bắt đầu dịch mã AUG, nó và các ecircRNA khác không gắn với ribosome. RNA vòng có thể bị phân hủy bởi siRNA và do đó, có thể đóng vai trò như các RNA nội sinh cạnh tranh. Phân tích tin sinh học đã tiết lộ các đặc điểm chung của các exon vòng, bao gồm các intron bao quanh dài chứa các đoạn lặp lại ALU bổ sung. Các dữ liệu này cho thấy ecircRNA phong phú, ổn định, bảo tồn và là sản phẩm không ngẫu nhiên của quá trình cắt ghép RNA, có thể tham gia vào việc kiểm soát sự biểu hiện gen.