Nucleic Acids Res丨全長環(huán)狀RNA與可變剪切數(shù)據(jù)庫FL-circAS
前不久我們介紹過趙老師團隊的circAtlas 3.0整合了納米孔測序數(shù)據(jù)，能夠提供一些環(huán)狀RNA的轉(zhuǎn)錄本全長信息。
詳情見：北京生科院趙方慶團隊更新circAtlas 3.0 版本：環(huán)狀RNA全面信息的綜合數(shù)據(jù)庫
很快，在2023年10月12日，Nucleic Acids Research（IF=14.9）再一次刊發(fā)了關(guān)于納米孔全長環(huán)狀RNA的文章“FL-circAS: an integrative resource and analysis for full-length sequences and alternative splicing of circular RNAs with nanopore sequencing”，該研究成果由臺灣省中央研究院的莊樹諄教授團隊分享。
作者認為，短讀長測序雖然已經(jīng)鑒定到了數(shù)百萬的BSJ（back-spliced junction），然而確定其確切的全長以及可變剪切異構(gòu)體仍具有很大的挑戰(zhàn)性。而納米孔全長環(huán)狀RNA測序策略為解決這些問題提供了重要的通道。因此，作者收集了20個細胞系或組織已發(fā)表的三代測序數(shù)據(jù)，從中識別到了人和小鼠大量BSJ以及環(huán)狀RNA全長異構(gòu)體（或稱為亞型），構(gòu)建了FL-circAS數(shù)據(jù)庫。
除了提供環(huán)狀RNA全長和亞型信息，F(xiàn)L-circAS還囊括了環(huán)狀RNA的多種特征，包括：
環(huán)狀RNA分子刻畫
– 每個BSJ和亞型的表達水平
– 細胞或組織特異性
– 以及每個BSJ發(fā)生可變剪切的信息熵
環(huán)狀RNA的生物學起源
– BSJ側(cè)翼序列的反向互補序列
– BSJ側(cè)翼序列RBP結(jié)合位點
環(huán)狀RNA功能
– miRNA結(jié)合位點
– RBP結(jié)合位點
– m6A修飾
– 翻譯元件與翻譯潛能
該數(shù)據(jù)庫可以通過以下網(wǎng)址訪問：
https://cosbi.ee.ncku.edu.tw/FL-circAS/
以下為文章的部分結(jié)果：
環(huán)狀RNA全長亞型的識別
FL-circAS從GEO收集了20個細胞系和組織的長讀長 RNA-seq（表1），并用isoCirc和CIRI-long來識別環(huán)狀RNA全長（圖 2）
案例解析同一BSJ的多個isoforms
第一個案例是TEME138基因來源的環(huán)狀RNA chr11|61366045|61367998|+，它包含3個具有同樣BSJ的isoforms（定義為iso#001、iso#002、iso#003），這些isoforms已在Hela細胞中被RT-PCR和Sanger測序驗證。關(guān)于該BSJ，F(xiàn)L-circAS總共識別到了214條isoforms，而iso#001、iso#002、iso#003在所有isoforms中具有最多的長讀長數(shù)據(jù)支持。值得注意的是，GENCODE中并沒有iso#002、iso#003的外顯子注釋（圖 3A,B)；因此，一般短讀長測序只能推測出iso#001。從數(shù)據(jù)庫我們可以看到，iso#001主要在HEK293T、brain和testis表達，而iso#002主要在HEK293、adipose、adrenal gland和kidney中表達，另外二者同時在blood中高表達（圖 3C）。
第二個案例是來源于VAPB基因的chr20|58438945|58441083|+，該BSJ在MCF-7細胞中具有很高的AS信息熵，包含兩個高表達的 isoforms（iso#001、iso#002），其中iso#001與 VAPB的外顯子一致，而iso#002卻存在外顯子跳躍（圖4E~G）。該BSJ沒被驗證過，因此，作者對 MCF-7細胞進行RNase R處理，發(fā)現(xiàn)該BSJ能夠耐受RNase R（圖4H）；通過PCR-Sanger測序證實了兩個isoforms的存在（圖4I，J）。
以上結(jié)果再次證明了許多BSJ內(nèi)部序列是存在AS事件的，而長讀長測序是檢測環(huán)狀RNA全長和可變剪切異構(gòu)體的有效手段。
FL-circAS這個全長環(huán)狀RNA數(shù)據(jù)庫，不僅多方面刻畫了BSJ不同的可變剪切亞型，還提供了circRNA詳細的功能和調(diào)控信息，這為廣大的環(huán)狀RNA研究者提供了豐富有用的資源。
原文鏈接：
https://doi.org/10.1093/nar/gkad829
