抗氧化基因SOD2来源环状RNA hsa_circ_0004662的特征分析及功能预测

作     者：董志杰 周新科 潘劲辉 林铭珍 林海 梁敏 姚文霞 DONG Zhi-jie;ZHOU Xin-ke;PAN Jin-hui;LIN Ming-zhen;LIN Hai;LIANG Min;YAO Wen-xia

作者机构：广州医科大学附属第五医院中心实验室广州510700 

出 版 物：《医学研究生学报》 (Journal of Medical Postgraduates)

年 卷 期：2020年第33卷第10期

页      面：1014-1020页

学科分类：0710[理学-生物学] 07[理学] 09[农学] 071007[理学-遗传学] 0901[农学-作物学] 090102[农学-作物遗传育种] 

基　　金：国家自然科学基金(31500142 81673206) 

主　　题：SOD2 环状RNA RNase R抵抗 蛋白翻译潜能 miRNA 功能预测 

摘      要：目的研究表明环状RNA在许多生物学过程及疾病中发挥了重要的功能。文中旨在研究由抗氧化基因SOD2转录而来的环状RNA hsacirc0004662的基本特征和功能预测。方法通过PCR扩增和一代测序验证hsacirc0004662反向剪接位点,根据核糖核酸酶R(RNase R)处理分为RNase R组和对照组(ddH2O),细胞质细胞核RNA分离和定量PCR及蛋白翻译的潜能分析研究hsacirc0004662的基本特征。利用生物信息学方法预测hsacirc0004662上微小RNA(microRNA,miRNA)的结合位点、AGO2结合位点以及miRNA的靶基因,并构建circRNA-miRNA-mRNA网络,随后对miRNA的靶基因进行功能富集分析以及信号通路富集分析。结果序列分析显示,hsacirc0004662箭头左端为SOD2基因4号外显子末端序列,右侧为2号外显子的起始序列。环状RNA CDR1as、hsacirc0004662在细胞质中的表达量显著高于细胞核。RNase R组的环状RNA hsacirc0004662、CDR1as的表达与对照组比较差异无统计学意义(P0.05),而GAPDH基因的线性mRNA的表达则明显降低(P0.05)。hsacirc0004662开放阅读框编码的多肽含149个氨基酸,起始密码子始于第456位核苷酸,终止密码子位于第443位核苷酸。hsacirc0004662含10个AGO2结合位点。GO分析结果显示,hsa-miR-224和hsa-miR-532的靶基因分别在12个生物学过程条目和13个分子功能条目中显著富集;其中最显著富集的生物学过程条目包括神经冲动传递、行为、蛋白氨基酸磷酸化;最显著的分子功能条目包括蛋白激酶活性、转录因子结合、蛋白丝氨酸/苏氨酸激酶活性。KEGG通路分析结果显示,该靶基因合集在Wnt信号通路和泛素介导的蛋白降解信号通路显著富集。结论抗氧化基因SOD2的新型环状RNA hsacirc0004662的反向剪切位点、RNA酶的抵抗性和主要分布在细胞质等基本特征,从蛋白翻译角度和circRNA-miRNA-mRNA角度为hsacirc0004662的功能研究提供了新的方向。