環(huán)狀RNA的ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制研究目錄一、內(nèi)容概括．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2研究背景及意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21.1環(huán)狀RNA的發(fā)現(xiàn)與研究進(jìn)展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．51.2ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制的重要性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．61.3研究目的與意義．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7文獻(xiàn)綜述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．72.1環(huán)狀RNA的生物功能與特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．92.2ceRNA網(wǎng)絡(luò)的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．102.3相關(guān)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．13二、環(huán)狀RNA概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14環(huán)狀RNA的發(fā)現(xiàn)與鑒定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．151.1環(huán)狀RNA的來源及分布特點(diǎn)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．161.2環(huán)狀RNA的鑒定方法及技術(shù)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16環(huán)狀RNA的功能與特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．182.1環(huán)狀RNA的生物功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．212.2環(huán)狀RNA的穩(wěn)定性與調(diào)控機(jī)制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22三、ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制解析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．24ceRNA網(wǎng)絡(luò)的基本原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．251.1mRNA的競爭性內(nèi)源性RNA的概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．261.2ceRNA網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與運(yùn)行機(jī)制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27ceRNA網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控方式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．302.1轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．312.2蛋白質(zhì)翻譯水平的調(diào)控．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．33四、環(huán)狀RNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的作用研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34環(huán)狀RNA作為ceRNA的生物學(xué)功能．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．351.1環(huán)狀RNA的競爭性抑制mRNA的表達(dá)．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．361.2環(huán)狀RNA對(duì)蛋白質(zhì)翻譯的影響研究．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．39環(huán)狀RNA在疾病發(fā)生發(fā)展中的作用及機(jī)制探討．．．．．．．．．．．．．．．．40一、內(nèi)容概括本研究報(bào)告深入探討了環(huán)狀RNA（circRNA）在ceRNA（競爭性內(nèi)源RNA）網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制中的作用及其相關(guān)功能。環(huán)狀RNA是一種具有高度穩(wěn)定性和廣泛表達(dá)特點(diǎn)的非編碼RNA分子，近年來其在基因表達(dá)調(diào)控領(lǐng)域備受矚目。在ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制中，環(huán)狀RNA通過結(jié)合并調(diào)控多種miRNA，進(jìn)而影響靶基因的表達(dá)。這些被環(huán)狀RNA調(diào)控的miRNA可以靶向不同的mRNA，從而調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)、代謝過程以及生物學(xué)功能。此外本研究還發(fā)現(xiàn)環(huán)狀RNA與蛋白質(zhì)相互作用，形成復(fù)合物，進(jìn)一步調(diào)控ceRNA網(wǎng)絡(luò)。這些發(fā)現(xiàn)為理解環(huán)狀RNA在生物體內(nèi)的作用提供了新的視角，并有望為疾病治療提供新的靶點(diǎn)。為了更全面地展示這一復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制，報(bào)告還采用了表格形式對(duì)關(guān)鍵信息進(jìn)行了歸納和總結(jié)，以便讀者能夠快速了解環(huán)狀RNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控中的核心地位和作用方式。1.研究背景及意義環(huán)狀RNA（CircularRNA,circRNA）是一類近年來在分子生物學(xué)領(lǐng)域備受關(guān)注的非編碼RNA（non-codingRNA,ncRNA）分子，其獨(dú)特的共價(jià)閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)使其具有比線性RNA更穩(wěn)定的特性，且能有效避免被RNase降解，從而在基因表達(dá)調(diào)控中發(fā)揮著重要作用。研究表明，circRNA可作為“競爭性內(nèi)源RNA”（competitiveendogenousRNA,ceRNA）的核心分子，通過吸附微小RNA（microRNA,miRNA）并結(jié)合其靶基因mRNA，構(gòu)建復(fù)雜的ceRNA網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)而影響細(xì)胞增殖、凋亡、分化、遷移及腫瘤發(fā)生等生物學(xué)過程。近年來，隨著高通量測序技術(shù)的快速發(fā)展，circRNA的鑒定和功能研究取得了顯著進(jìn)展。然而目前關(guān)于circRNA介導(dǎo)的ceRNA網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控機(jī)制仍存在諸多未知，例如：circRNA如何選擇性地與miRNA結(jié)合、ceRNA網(wǎng)絡(luò)的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律、以及circRNA在疾病發(fā)生發(fā)展中的作用機(jī)制等。這些問題不僅制約了circRNA相關(guān)研究的深入，也限制了其在疾病診斷和治療中的應(yīng)用潛力。因此深入探究環(huán)狀RNA的ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制具有重要的科學(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值。首先本研究有助于揭示circRNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的核心作用，為理解ncRNA的基因表達(dá)調(diào)控機(jī)制提供新的視角；其次，通過構(gòu)建ceRNA網(wǎng)絡(luò)，可以識(shí)別關(guān)鍵的circRNA和miRNA靶點(diǎn)，為腫瘤等疾病的早期診斷和靶向治療提供新的分子標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)；最后，本研究將推動(dòng)circRNA相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用，為精準(zhǔn)醫(yī)療的發(fā)展提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。?circRNA與ceRNA網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀簡表研究內(nèi)容主要發(fā)現(xiàn)存在問題circRNA鑒定發(fā)現(xiàn)大量circRNA存在于多種生物中，尤其在人類細(xì)胞中高度豐度circRNA的物種特異性和功能特異性研究不足ceRNA機(jī)制揭示circRNA可通過吸附miRNA結(jié)合mRNA，調(diào)控下游基因表達(dá)circRNA-miRNA-mRNA三元復(fù)合物的動(dòng)態(tài)變化機(jī)制不明疾病關(guān)聯(lián)性發(fā)現(xiàn)多種circRNA與腫瘤、神經(jīng)系統(tǒng)疾病等密切相關(guān)circRNA在疾病發(fā)生發(fā)展中的具體作用機(jī)制不清應(yīng)用潛力circRNA可作為疾病診斷標(biāo)志物和治療靶點(diǎn)circRNA的靶向藥物開發(fā)和臨床應(yīng)用仍需探索本研究通過系統(tǒng)分析環(huán)狀RNA的ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制，不僅有助于深化對(duì)ncRNA生物功能的認(rèn)識(shí)，也為疾病診斷和治療的創(chuàng)新提供了新的思路和方法。1.1環(huán)狀RNA的發(fā)現(xiàn)與研究進(jìn)展環(huán)狀RNA（circularRNA，簡稱circRNA）是一類在細(xì)胞核內(nèi)形成的非編碼RNA分子。它們具有獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征，即由一個(gè)或多個(gè)外顯子組成，形成一個(gè)閉合的環(huán)狀結(jié)構(gòu)。近年來，隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展和生物信息學(xué)分析方法的進(jìn)步，人們對(duì)circRNA的研究取得了顯著進(jìn)展。研究發(fā)現(xiàn)，circRNA在多種生物學(xué)過程中發(fā)揮著重要作用。例如，它們可以作為miRNA的宿主基因，通過與miRNA結(jié)合來調(diào)控其表達(dá)水平；也可以作為染色質(zhì)重塑因子，參與染色體的折疊和重組過程；還可以作為蛋白質(zhì)翻譯的抑制因子，影響蛋白質(zhì)的合成和功能。此外circRNA還被發(fā)現(xiàn)與心血管疾病、癌癥等多種疾病密切相關(guān)，為這些疾病的診斷和治療提供了新的靶點(diǎn)。目前，科學(xué)家們已經(jīng)鑒定出大量的circRNA分子，并對(duì)其功能進(jìn)行了深入研究。然而由于circRNA的復(fù)雜性和多樣性，仍有許多未知的問題需要進(jìn)一步探索。例如，如何確定circRNA的轉(zhuǎn)錄起始位點(diǎn)、如何預(yù)測其潛在的靶基因等。這些問題的解決將有助于我們更深入地理解circRNA在細(xì)胞中的作用機(jī)制，并為相關(guān)疾病的預(yù)防和治療提供新的策略。1.2ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制的重要性在基因表達(dá)調(diào)控中，ceRNA（競爭性內(nèi)源RNA）網(wǎng)絡(luò)扮演著至關(guān)重要的角色。ceRNA是一類能夠結(jié)合并調(diào)控RNA結(jié)合蛋白（RBP）的非編碼RNA，通過招募RBP來調(diào)節(jié)特定mRNA的穩(wěn)定性、翻譯效率和亞細(xì)胞定位。ceRNA網(wǎng)絡(luò)通過競爭性地結(jié)合RBP，影響mRNA的剪接、修飾和降解等過程，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)基因表達(dá)的精細(xì)調(diào)控。ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制的重要性體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：1.1基因表達(dá)調(diào)控的復(fù)雜性生物體內(nèi)存在成千上萬個(gè)基因，這些基因的表達(dá)受到嚴(yán)格而復(fù)雜的調(diào)控。ceRNA網(wǎng)絡(luò)通過整合多種信號(hào)通路和轉(zhuǎn)錄因子，形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)調(diào)控體系，使得基因表達(dá)調(diào)控具有高度的靈活性和動(dòng)態(tài)性。1.2癌癥的發(fā)生和發(fā)展近年來，越來越多的研究表明，ceRNA網(wǎng)絡(luò)與癌癥的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。在癌癥細(xì)胞中，ceRNA網(wǎng)絡(luò)失衡，導(dǎo)致腫瘤相關(guān)基因的異常表達(dá)。通過研究ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制，可以為癌癥的早期診斷和治療提供新的思路和方法。1.3疾病模型的構(gòu)建ceRNA網(wǎng)絡(luò)為疾病模型的構(gòu)建提供了新的視角。通過構(gòu)建基于ceRNA網(wǎng)絡(luò)的疾病模型，可以深入研究疾病的發(fā)病機(jī)制和信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)途徑，為疾病的預(yù)防和治療提供理論依據(jù)。1.4藥物研發(fā)的新靶點(diǎn)ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制的研究為藥物研發(fā)提供了新的靶點(diǎn)。針對(duì)ceRNA網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)進(jìn)行干預(yù)，有望開發(fā)出具有針對(duì)性的治療方法。ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制在基因表達(dá)調(diào)控、癌癥發(fā)生和發(fā)展、疾病模型構(gòu)建以及藥物研發(fā)等方面具有重要意義。深入研究ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制，有助于揭示生命活動(dòng)的本質(zhì)規(guī)律，為人類健康事業(yè)作出重要貢獻(xiàn)。1.3研究目的與意義本研究旨在探討環(huán)狀RNA（CircularRNA，簡稱circRNAs）在細(xì)胞內(nèi)如何通過競爭性結(jié)合miRNA（microRNA）和增強(qiáng)子來調(diào)節(jié)基因表達(dá)，并揭示其在不同生理和病理狀態(tài)下的功能及其潛在治療價(jià)值。首先通過對(duì)已知circRNAs的研究，我們希望進(jìn)一步闡明它們與其他非編碼RNA（ncRNAs）、蛋白質(zhì)和其他生物分子之間的相互作用模式，以構(gòu)建一個(gè)全面的環(huán)狀RNA-ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控框架。其次我們將深入分析這些環(huán)狀RNA在特定疾病條件下的變化情況，例如癌癥、神經(jīng)退行性疾病等，以期發(fā)現(xiàn)新的治療靶點(diǎn)或干預(yù)策略。此外本研究還希望通過系統(tǒng)性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和數(shù)據(jù)分析，提高對(duì)環(huán)狀RNA功能的理解，并為未來開發(fā)基于環(huán)狀RNA的新型診斷和治療手段提供理論支持?？偟膩碚f這項(xiàng)研究不僅有助于深化對(duì)環(huán)狀RNA生物學(xué)特性的認(rèn)識(shí)，也為相關(guān)疾病的預(yù)防、診斷和治療提供了新的視角和可能性。2.文獻(xiàn)綜述（一）引言環(huán)狀RNA（circRNA）作為一種新興的基因表達(dá)調(diào)控因子，近年來引起了廣泛關(guān)注。其在細(xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定存在和獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，使其具備了調(diào)控基因表達(dá)的能力。特別是在ceRNA（競爭性內(nèi)源性RNA）網(wǎng)絡(luò)中，circRNA作為關(guān)鍵一員，其調(diào)控機(jī)制更是成為了研究的熱點(diǎn)。本文旨在對(duì)目前關(guān)于環(huán)狀RNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行文獻(xiàn)綜述。（二）文獻(xiàn)綜述circRNA的發(fā)現(xiàn)與特點(diǎn)近年來，隨著生物信息學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的circRNA被發(fā)現(xiàn)并在各種生物體中得到了驗(yàn)證。circRNA的形成主要是由于剪接事件產(chǎn)生的反向剪接位點(diǎn)，形成閉環(huán)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)使得circRNA具有較高的穩(wěn)定性和獨(dú)特的序列特點(diǎn)，如miRNA結(jié)合位點(diǎn)的豐富性，為它們作為ceRNA提供了基礎(chǔ)。circRNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的作用在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中，circRNA通過與miRNA結(jié)合來競爭性地調(diào)節(jié)其他mRNA的表達(dá)。一方面，一些circRNA通過吸附特定的miRNA，解除miRNA對(duì)其他靶基因的抑制作用，從而上調(diào)這些基因的表達(dá)。另一方面，某些circRNA也可以直接作為miRNA的靶點(diǎn)，通過降解或抑制翻譯來調(diào)控基因表達(dá)。這種雙重作用使得circRNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中扮演了重要角色。circRNA的ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中，circRNA主要通過以下幾種方式調(diào)控基因表達(dá)：（1）通過競爭性與miRNA結(jié)合來調(diào)控mRNA的穩(wěn)定性與翻譯；（2）作為mRNA的“分子海綿”，吸附并儲(chǔ)存miRNA，減少其在細(xì)胞內(nèi)的可利用性；（3）通過與其他類型的ceRNA（如lncRNA）相互作用，共同調(diào)控基因表達(dá)。這些調(diào)控機(jī)制共同構(gòu)成了circRNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的復(fù)雜調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。表：circRNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)控機(jī)制概述調(diào)控機(jī)制描述相關(guān)研究實(shí)例競爭結(jié)合miRNAcircRNA與miRNA結(jié)合，影響miRNA對(duì)其他靶標(biāo)的抑制作用circ-PDE4D與miR-494結(jié)合分子海綿效應(yīng)circRNA作為miRNA的儲(chǔ)存庫，減少其細(xì)胞內(nèi)可利用性circ-Foxo3通過吸附多個(gè)miRNA調(diào)節(jié)基因表達(dá)與其他ceRNA相互作用circRNA與lncRNA等相互作用，共同調(diào)控基因表達(dá)circ-YAP1與lncRNA交互作用調(diào)節(jié)腫瘤發(fā)生circRNA的ceRNA網(wǎng)絡(luò)在疾病中的調(diào)控作用許多研究表明，circRNA的ceRNA網(wǎng)絡(luò)在多種疾病中發(fā)揮著重要作用，如癌癥、神經(jīng)性疾病等。通過調(diào)控關(guān)鍵基因的表達(dá)，circRNA參與了疾病的發(fā)生、發(fā)展過程。這為疾病的診斷和治療提供了新的思路。（三）展望盡管對(duì)circRNA的ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制的研究已取得了一定進(jìn)展，但仍有許多問題需要解決，如circRNA的具體生成機(jī)制、在不同疾病中的具體作用等。未來研究將更深入地探討circRNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)控機(jī)制，以期為疾病治療提供新的策略。2.1環(huán)狀RNA的生物功能與特性環(huán)狀RNA（circRNAs）是一種非編碼RNA分子，其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)使得它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)表現(xiàn)出不同于線性mRNA的獨(dú)特生物學(xué)特征。這些環(huán)狀RNA不僅具有高度保守性和穩(wěn)定性的特點(diǎn)，還在多種生理和病理過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。（1）生物功能環(huán)狀RNA通過形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)來實(shí)現(xiàn)其生物學(xué)功能。這種獨(dú)特結(jié)構(gòu)允許它們能夠與多種蛋白質(zhì)相互作用，從而影響轉(zhuǎn)錄后加工過程，進(jìn)而調(diào)節(jié)基因表達(dá)。例如，某些環(huán)狀RNA可以作為miRNA的海綿，抑制特定miRNA的降解，從而間接或直接地調(diào)控靶基因的表達(dá)。（2）特性環(huán)狀RNA的一個(gè)顯著特點(diǎn)是其穩(wěn)定性。由于其特殊的雙螺旋結(jié)構(gòu)，環(huán)狀RNA能夠在細(xì)胞環(huán)境中保持較長時(shí)間的存在，并且不容易被分解為單鏈RNA片段。此外環(huán)狀RNA還具有高度保守性，這意味著它們?cè)诓煌锓N中通常具有相似的功能特性和序列特征。（3）功能多樣性環(huán)狀RNA的功能多樣化是其重要的生物學(xué)特性之一。它們可以通過不同的方式影響基因表達(dá)，包括但不限于促進(jìn)轉(zhuǎn)錄、干擾翻譯以及參與信號(hào)傳導(dǎo)途徑等。這一多樣化的功能特性使得環(huán)狀RNA成為研究細(xì)胞通訊和疾病發(fā)生機(jī)制的重要工具。環(huán)狀RNA以其獨(dú)特的生物功能和特性，在生命科學(xué)領(lǐng)域展現(xiàn)出廣泛的應(yīng)用前景。進(jìn)一步深入研究其復(fù)雜的調(diào)控機(jī)制將有助于揭示更多關(guān)于基因表達(dá)和疾病進(jìn)展的新知識(shí)。2.2ceRNA網(wǎng)絡(luò)的基本原理ceRNA（競爭性內(nèi)源RNA）網(wǎng)絡(luò)是一種通過分子間的相互作用，特別是通過mRNA與miRNA之間的相互作用，形成的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中，非編碼RNA（ncRNA）如lncRNA、circRNA等能夠作為miRNA的競爭性結(jié)合分子（ceRNA），與miRNA結(jié)合從而解除miRNA對(duì)靶標(biāo)mRNA的抑制作用，進(jìn)而影響下游基因的表達(dá)。這一機(jī)制在基因表達(dá)調(diào)控中發(fā)揮著重要作用，尤其是在癌癥、心血管疾病等復(fù)雜疾病的發(fā)生發(fā)展中。（1）ceRNA的作用機(jī)制ceRNA的作用機(jī)制主要涉及以下幾個(gè)步驟：miRNA的識(shí)別：miRNA是一類長度約為21-23個(gè)核苷酸的小分子RNA，能夠在細(xì)胞中作為負(fù)調(diào)控因子，通過結(jié)合靶標(biāo)mRNA的3’-非編碼區(qū)（3’UTR）來抑制mRNA的翻譯或促進(jìn)其降解。ceRNA的競爭性結(jié)合：非編碼RNA（如circRNA）可以通過其特定的序列與miRNA結(jié)合，從而競爭性地結(jié)合miRNA，阻止miRNA與靶標(biāo)mRNA的結(jié)合。靶標(biāo)mRNA的調(diào)控：通過ceRNA與miRNA的結(jié)合，靶標(biāo)mRNA的翻譯或降解被解除，進(jìn)而導(dǎo)致下游基因的表達(dá)發(fā)生變化。這一過程可以用以下公式表示：（2）ceRNA網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建ceRNA網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建通常包括以下幾個(gè)步驟：miRNA靶標(biāo)預(yù)測：通過生物信息學(xué)工具預(yù)測miRNA的靶標(biāo)mRNA，常用的工具包括TargetScan、miRanda等。ceRNA候選基因篩選：篩選與miRNA結(jié)合能力較強(qiáng)的非編碼RNA，如lncRNA和circRNA。相互作用驗(yàn)證：通過實(shí)驗(yàn)方法（如RNApull-down、熒光素酶報(bào)告基因?qū)嶒?yàn)等）驗(yàn)證ceRNA與miRNA的相互作用。網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與分析：利用生物信息學(xué)軟件構(gòu)建ceRNA網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞治?，識(shí)別關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)和模塊。ceRNA網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)可以用以下表格表示：組分作用miRNA作為負(fù)調(diào)控因子，抑制靶標(biāo)mRNA表達(dá)ceRNA競爭性結(jié)合miRNA，解除對(duì)靶標(biāo)mRNA的抑制靶標(biāo)mRNA受miRNA調(diào)控的基因下游基因受ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控的基因通過上述步驟，可以構(gòu)建ceRNA網(wǎng)絡(luò)，并深入理解其在基因表達(dá)調(diào)控中的作用機(jī)制。ceRNA網(wǎng)絡(luò)的深入研究有助于揭示復(fù)雜疾病的分子機(jī)制，并為疾病的診斷和治療提供新的靶點(diǎn)。2.3相關(guān)研究現(xiàn)狀及進(jìn)展環(huán)狀RNA（circularRNA，簡稱circRNA）作為一類新型的非編碼RNA分子，近年來在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。研究表明，circRNA在多種生物學(xué)過程中發(fā)揮著重要的調(diào)控作用，如基因表達(dá)、表觀遺傳修飾和細(xì)胞命運(yùn)決定等。因此深入研究circRNA的調(diào)控機(jī)制對(duì)于揭示其功能具有重要意義。目前，關(guān)于circRNA的研究已經(jīng)取得了一系列重要進(jìn)展。例如，研究人員發(fā)現(xiàn)circRNA可以與mRNA形成復(fù)合物，從而影響mRNA的穩(wěn)定性和翻譯效率。此外一些circRNA還參與了染色質(zhì)重構(gòu)和DNA甲基化等表觀遺傳過程。這些研究成果為理解circRNA在細(xì)胞內(nèi)的作用提供了新的視角。然而目前關(guān)于circRNA的研究仍然面臨許多挑戰(zhàn)。首先雖然已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了大量circRNA，但它們的功能和調(diào)控機(jī)制仍不完全清楚。其次circRNA的識(shí)別和檢測方法尚不完善，這限制了對(duì)其研究的深入進(jìn)行。最后盡管一些circRNA已被鑒定為潛在的治療靶點(diǎn)，但其臨床應(yīng)用仍存在諸多問題。為了解決這些問題，研究人員正在努力開發(fā)新的技術(shù)和方法來識(shí)別和鑒定circRNA。例如，通過高通量測序技術(shù)可以快速篩選出大量的circRNA，而基于質(zhì)譜技術(shù)的芯片分析則可以準(zhǔn)確地鑒定circRNA的存在和豐度。此外利用CRISPR/Cas9等基因編輯技術(shù)可以有效地敲除或過表達(dá)特定circRNA，從而研究其對(duì)細(xì)胞功能的影響。雖然關(guān)于circRNA的研究已經(jīng)取得了一定的進(jìn)展，但仍有許多問題需要解決。未來，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我們有望進(jìn)一步揭示circRNA的調(diào)控機(jī)制，并為疾病的診斷和治療提供新的策略。二、環(huán)狀RNA概述發(fā)現(xiàn)與結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：近年來，隨著生物技術(shù)的不斷進(jìn)步，越來越多的環(huán)狀RNA被發(fā)現(xiàn)并深入研究。它們通常通過反向剪接形成，具有穩(wěn)定的共價(jià)閉環(huán)結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)有助于它們?cè)诩?xì)胞內(nèi)的穩(wěn)定和持久存在。生物功能：環(huán)狀RNA被證實(shí)參與多種生物學(xué)過程，如mRNA的穩(wěn)定、蛋白質(zhì)翻譯和microRNA的吸附等。此外它們還可能參與調(diào)控基因表達(dá)、細(xì)胞信號(hào)傳導(dǎo)和疾病發(fā)生發(fā)展等過程。與ceRNA網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系：環(huán)狀RNA作為ceRNA（競爭性內(nèi)源RNA）網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分，通過競爭性地結(jié)合miRNA來調(diào)控其他基因的表達(dá)。這種競爭性結(jié)合有助于調(diào)節(jié)細(xì)胞內(nèi)miRNA的活性，從而影響靶基因的表達(dá)水平。表格：環(huán)狀RNA的主要特征與功能特征/功能描述結(jié)構(gòu)特點(diǎn)共價(jià)閉合環(huán)狀，穩(wěn)定存在生物合成通過反向剪接形成生物功能參與基因表達(dá)調(diào)控、蛋白質(zhì)翻譯等與ceRNA網(wǎng)絡(luò)的關(guān)系作為ceRNA競爭性地結(jié)合miRNA，調(diào)控其他基因的表達(dá)公式：暫無特定的公式描述環(huán)狀RNA的ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制，但后續(xù)研究中可能會(huì)通過數(shù)學(xué)模型對(duì)其進(jìn)行描述。環(huán)狀RNA作為新興的研究領(lǐng)域，其ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制在生物學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域具有重要意義。深入研究環(huán)狀RNA的生物學(xué)功能和調(diào)控機(jī)制，有助于揭示它們?cè)诩膊“l(fā)生發(fā)展中的作用，并為疾病治療提供新的思路和方法。1.環(huán)狀RNA的發(fā)現(xiàn)與鑒定在生物體內(nèi)，基因通過轉(zhuǎn)錄和翻譯過程產(chǎn)生蛋白質(zhì)。然而并非所有基因都能直接表達(dá)出功能蛋白，近年來，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一類獨(dú)特的分子——環(huán)狀RNA（CircularRNAs,circRNAs），它們是通過逆轉(zhuǎn)錄形成的雙鏈環(huán)形RNA分子。這些環(huán)狀RNA具有獨(dú)特的生物學(xué)特性，能夠影響細(xì)胞內(nèi)的多種生物學(xué)過程。?發(fā)現(xiàn)歷程環(huán)狀RNA最早是在哺乳動(dòng)物的腦組織中被首次發(fā)現(xiàn)的。隨后，隨著技術(shù)的進(jìn)步，研究人員開始尋找更多種類的環(huán)狀RNA及其潛在作用。2007年，第一個(gè)已知的環(huán)狀RNA——miR-296-5p，即mir-296-5p，被成功克隆出來。此后，隨著高通量測序技術(shù)的發(fā)展，越來越多的環(huán)狀RNA被揭示，其數(shù)量呈指數(shù)增長。?鑒定方法確定環(huán)狀RNA的方法主要有兩種：一是通過基于序列比對(duì)的方法來識(shí)別特定序列；二是利用計(jì)算機(jī)輔助工具如RNA折疊軟件來預(yù)測并驗(yàn)證環(huán)狀RNA的存在。其中基于序列比對(duì)的方法通常依賴于數(shù)據(jù)庫中的預(yù)定義模板，而計(jì)算機(jī)輔助工具則提供了更廣泛的篩選范圍和更高的精度。總結(jié)而言，環(huán)狀RNA的發(fā)現(xiàn)與鑒定是一個(gè)不斷探索的過程，涉及從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)到數(shù)據(jù)分析的多步驟工作，為深入理解其生物學(xué)功能奠定了基礎(chǔ)。1.1環(huán)狀RNA的來源及分布特點(diǎn)在生物體中，環(huán)狀RNA（circRNAs）作為一種獨(dú)特的非編碼RNA分子形式，其來源和分布具有獨(dú)特的特點(diǎn)。首先環(huán)狀RNA主要通過前體mRNA的剪接過程形成，這一過程與線性mRNA不同，通常涉及內(nèi)含子的保留或此處省略等復(fù)雜步驟。其次環(huán)狀RNA在細(xì)胞中的分布并不均勻，它們主要存在于細(xì)胞質(zhì)中，并且在特定的組織或器官中表達(dá)量較高。此外環(huán)狀RNA還表現(xiàn)出一定的穩(wěn)定性，能夠在細(xì)胞周期的不同階段保持相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。這種特性使得環(huán)狀RNA成為一種潛在的藥物靶點(diǎn)，特別是在癌癥治療領(lǐng)域，研究人員正在探索如何利用環(huán)狀RNA的這些特性來開發(fā)新的治療方法。然而目前對(duì)環(huán)狀RNA的來源和分布規(guī)律的研究仍處于初級(jí)階段，未來需要更多的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來進(jìn)一步闡明其生物學(xué)功能及其在疾病發(fā)生發(fā)展中的作用。1.2環(huán)狀RNA的鑒定方法及技術(shù)環(huán)狀RNA（circularRNA，簡稱circRNA）作為一種特殊的RNA分子，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)為環(huán)形結(jié)構(gòu)，相較于線性RNA具有更高的穩(wěn)定性和廣泛的功能性。近年來，隨著高通量測序技術(shù)和生物信息學(xué)的快速發(fā)展，環(huán)狀RNA的鑒定方法和技術(shù)也得到了極大的提升。（1）高通量測序技術(shù)高通量測序技術(shù)是鑒定環(huán)狀RNA的主要手段之一。通過對(duì)該技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化和擴(kuò)展，研究人員可以對(duì)環(huán)狀RNA進(jìn)行大規(guī)模、高靈敏度的定量分析。常用的測序平臺(tái)包括Illumina、PacBio和OxfordNanopore等。這些平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)狀RNA的全基因組測序，從而獲得大量的序列數(shù)據(jù)。通過對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行生物信息學(xué)分析，可以鑒定出環(huán)狀RNA的序列、結(jié)構(gòu)和功能。（2）等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)（IsothermalAmplification，IAA）是一種在常溫條件下進(jìn)行DNA擴(kuò)增的技術(shù)。相較于傳統(tǒng)PCR技術(shù)，等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)具有操作簡便、對(duì)設(shè)備要求低等優(yōu)點(diǎn)。通過等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)，可以對(duì)環(huán)狀RNA進(jìn)行快速、高效的定量檢測。此外等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)狀RNA的動(dòng)態(tài)監(jiān)測，為研究環(huán)狀RNA的調(diào)控機(jī)制提供有力支持。（3）質(zhì)譜技術(shù)質(zhì)譜技術(shù)（MassSpectrometry，MS）是一種基于物質(zhì)質(zhì)量與電荷比的分析方法。通過質(zhì)譜技術(shù)，可以對(duì)環(huán)狀RNA進(jìn)行定性和定量分析。首先將環(huán)狀RNA樣品進(jìn)行質(zhì)譜預(yù)處理，去除雜質(zhì)和水分。然后對(duì)處理后的樣品進(jìn)行質(zhì)譜分析，得到其特征性質(zhì)譜峰。通過對(duì)特征性質(zhì)譜峰的分析，可以鑒定出環(huán)狀RNA的序列和結(jié)構(gòu)。（4）生物信息學(xué)工具生物信息學(xué)工具在環(huán)狀RNA的鑒定過程中發(fā)揮著重要作用。通過生物信息學(xué)方法，可以對(duì)高通量測序數(shù)據(jù)進(jìn)行深度挖掘和分析，發(fā)現(xiàn)環(huán)狀RNA的潛在功能和調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。常用的生物信息學(xué)工具包括BLAST、HMMER和ClustalOmega等。這些工具可以幫助研究人員快速識(shí)別環(huán)狀RNA的序列相似性，預(yù)測其結(jié)構(gòu)特征，以及分析其在基因表達(dá)調(diào)控中的作用。環(huán)狀RNA的鑒定方法和技術(shù)涵蓋了高通量測序技術(shù)、等溫?cái)U(kuò)增技術(shù)、質(zhì)譜技術(shù)和生物信息學(xué)工具等多個(gè)領(lǐng)域。隨著這些技術(shù)的不斷發(fā)展，環(huán)狀RNA的鑒定準(zhǔn)確性和效率將得到進(jìn)一步提高，為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供有力支持。2.環(huán)狀RNA的功能與特性環(huán)狀RNA（CircularRNA,circRNA）是一類在真核生物中廣泛存在的、具有共價(jià)閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)的非編碼RNA（non-codingRNA,ncRNA）。不同于傳統(tǒng)的線性RNA，其兩端序列通過反向剪接（reversesplicing）連接，形成了無5’端和3’端的連續(xù)環(huán)狀分子。這一獨(dú)特的結(jié)構(gòu)賦予了circRNA一系列重要的生物學(xué)功能和特性，使其在ceRNA（CompetingEndogenousRNA）網(wǎng)絡(luò)中扮演著關(guān)鍵角色。（1）結(jié)構(gòu)特征與穩(wěn)定性circRNA的結(jié)構(gòu)是其功能的基礎(chǔ)。其閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)有效地避免了RNA末端的降解，從而表現(xiàn)出比線性ncRNA更高的化學(xué)和酶學(xué)穩(wěn)定性。這種穩(wěn)定性使得circRNA能夠在細(xì)胞內(nèi)維持相對(duì)較高的豐度，并能夠更持久地參與到RNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中。例如，circRNA的3’端通常沒有poly（A）尾，這使其免受核酸酶（如RNaseP和RNaseD）的攻擊，進(jìn)一步增強(qiáng)了其穩(wěn)定性。此外由于缺乏poly（A）尾，circRNA通常無法被經(jīng)典的miRNA誘導(dǎo)的mRNA降解（RISC）途徑所降解，這也是其在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中能夠高效競爭性結(jié)合miRNA的關(guān)鍵因素之一。（2）功能多樣性circRNA的功能極其多樣，主要涵蓋了以下幾個(gè)方面：作為miRNA的“海綿”（Sponge）：這是circRNA最廣為人知的功能。由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)，特別是缺乏3’端poly（A）尾，circRNA能夠高效地結(jié)合多種miRNA分子，但同時(shí)又不容易被miRNA誘導(dǎo)的降解機(jī)制所清除。這使得circRNA能夠像海綿一樣吸附細(xì)胞質(zhì)中的miRNA，從而解除miRNA對(duì)下游靶基因mRNA的抑制，進(jìn)而調(diào)控基因表達(dá)。大量的研究表明，許多circRNA能夠通過這種機(jī)制調(diào)控關(guān)鍵的信號(hào)通路，如細(xì)胞增殖、分化、凋亡、腫瘤發(fā)生等。蛋白質(zhì)結(jié)合：除了與核酸相互作用外，一些circRNA也被發(fā)現(xiàn)能夠直接與蛋白質(zhì)結(jié)合。這些蛋白質(zhì)可能包括轉(zhuǎn)錄因子、RNA結(jié)合蛋白（RBPs）等。通過與蛋白質(zhì)結(jié)合，circRNA可以影響蛋白質(zhì)的活性、定位或穩(wěn)定性，或者參與形成RNA-蛋白質(zhì)復(fù)合物，進(jìn)而調(diào)控基因表達(dá)、RNA加工等過程。核內(nèi)定位與轉(zhuǎn)錄調(diào)控：部分circRNA被發(fā)現(xiàn)在細(xì)胞核內(nèi)，并可能參與到轉(zhuǎn)錄調(diào)控過程中。它們可能通過干擾染色質(zhì)結(jié)構(gòu)、招募或排斥轉(zhuǎn)錄因子等方式，影響基因的轉(zhuǎn)錄起始或效率。（3）ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的作用機(jī)制在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中，circRNA作為miRNA的靶向分子，發(fā)揮著核心的“分子海綿”作用。其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性使其能夠高效結(jié)合miRNA，形成穩(wěn)定的RNA-RNA復(fù)合物。當(dāng)細(xì)胞內(nèi)miRNA的豐度較高時(shí)，特定的circRNA可以結(jié)合這些miRNA，從而“占用”miRNA，阻止miRNA去結(jié)合其真正的靶基因mRNA。這種競爭性結(jié)合機(jī)制導(dǎo)致了靶基因mRNA的穩(wěn)定性增加或翻譯效率提高，最終導(dǎo)致下游靶基因的表達(dá)水平上調(diào)。因此circRNA通過ceRNA機(jī)制，間接調(diào)控了眾多基因的表達(dá)，參與了復(fù)雜的基因表達(dá)調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。例如，某個(gè)circRNA可能通過海綿吸附miR-124，從而解除miR-124對(duì)CDK6基因mRNA的抑制，最終促進(jìn)細(xì)胞周期進(jìn)程。（4）結(jié)構(gòu)與功能的數(shù)學(xué)描述（簡化模型）circRNA的ceRNA功能可以簡化地用一個(gè)基于RNA結(jié)合親和力的模型來描述。假設(shè)某circRNA（c）與miRNA（m）的解離常數(shù)（dissociationconstant,Kd）為Kdc，而mRNA（g）與該miRNA的Kdm不同。當(dāng)c和m在溶液中相遇時(shí)，它們會(huì)結(jié)合形成復(fù)合物c:m。如果c的豐度足夠高，它會(huì)優(yōu)先與m結(jié)合，從而降低游離m的濃度。一個(gè)簡化的描述ceRNA效應(yīng)的公式可以表示為：[c:m]≈[c][m]/(Kdc+[m])其中[c]和[m]分別代表circRNA和miRNA的濃度。當(dāng)[m]較高時(shí)，如果Kdc遠(yuǎn)小于[m]，則上式近似為：[c:m]≈[c][m]/Kdc這意味著即使在高miRNA濃度下，大部分circRNA也能與miRNA結(jié)合。這種結(jié)合消耗了miRNA，使其無法結(jié)合到其真正的靶標(biāo)（如mRNAg）上，從而影響了下游基因的表達(dá)?？偨Y(jié):circRNA憑借其獨(dú)特的閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，獲得了比線性ncRNA更高的穩(wěn)定性，并能夠作為高效的miRNA海綿，參與ceRNA網(wǎng)絡(luò)，調(diào)控基因表達(dá)，進(jìn)而影響多種生物學(xué)過程。其結(jié)構(gòu)、功能及其在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的作用的深入研究，對(duì)于理解細(xì)胞調(diào)控機(jī)制和疾病發(fā)生發(fā)展具有重要的意義。2.1環(huán)狀RNA的生物功能環(huán)狀RNA（circularRNA,circRNA）是一類具有封閉環(huán)狀結(jié)構(gòu)的非編碼RNA分子，近年來在生物體中的功能研究逐漸深入。以下是對(duì)環(huán)狀RNA的生物功能的詳細(xì)描述：首先環(huán)狀RNA在基因表達(dá)調(diào)控方面發(fā)揮著重要作用。通過與mRNA結(jié)合形成復(fù)合物，環(huán)狀RNA可以影響mRNA的穩(wěn)定性、翻譯效率以及蛋白質(zhì)的合成。這種調(diào)控機(jī)制對(duì)于細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)和轉(zhuǎn)錄后修飾過程至關(guān)重要。其次環(huán)狀RNA在細(xì)胞分化和發(fā)育過程中也扮演著關(guān)鍵角色。例如，某些環(huán)狀RNA可以作為miRNAs的引導(dǎo)序列，促進(jìn)miRNAs的生成，從而調(diào)節(jié)基因表達(dá)。此外環(huán)狀RNA還可以參與細(xì)胞周期調(diào)控、細(xì)胞凋亡等生物學(xué)過程。此外環(huán)狀RNA還被發(fā)現(xiàn)與多種疾病相關(guān)。研究表明，某些異常表達(dá)的環(huán)狀RNA可能與癌癥、心血管疾病、神經(jīng)退行性疾病等多種疾病的發(fā)生和發(fā)展有關(guān)。因此深入研究環(huán)狀RNA的生物功能對(duì)于理解這些疾病的發(fā)生機(jī)制具有重要意義。為了更直觀地展示環(huán)狀RNA的生物功能，我們可以使用表格來列出一些常見的環(huán)狀RNA及其對(duì)應(yīng)的生物功能：環(huán)狀RNA生物功能hsa_circ_XXXX參與miR-155的調(diào)控，影響腫瘤細(xì)胞的增殖和遷移hsa_circ_XXXX作為miR-141的引導(dǎo)序列，促進(jìn)其生成，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞周期hsa_circ_XXXX參與調(diào)控細(xì)胞凋亡相關(guān)基因的表達(dá)，影響細(xì)胞的命運(yùn)選擇hsa_circ_XXXX作為miR-1246的引導(dǎo)序列，促進(jìn)其生成，進(jìn)而調(diào)節(jié)細(xì)胞代謝hsa_circ_XXXX參與調(diào)控細(xì)胞分化相關(guān)基因的表達(dá)，影響細(xì)胞的形態(tài)和功能2.2環(huán)狀RNA的穩(wěn)定性與調(diào)控機(jī)制環(huán)狀RNA（circRNA）作為一種新型的非編碼RNA，在細(xì)胞內(nèi)的表達(dá)與功能逐漸受到關(guān)注。其穩(wěn)定性及調(diào)控機(jī)制是研究的重要方向之一，本節(jié)將深入探討環(huán)狀RNA的穩(wěn)定性特征及其調(diào)控機(jī)制。穩(wěn)定性特征：環(huán)狀RNA的穩(wěn)定性主要來源于其特殊的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)通過共價(jià)鍵形成了一個(gè)閉環(huán)，使得RNA不易受到核酸外切酶的降解。相較于線性RNA，環(huán)狀RNA具有更高的穩(wěn)定性，能夠在細(xì)胞中長期存在并發(fā)揮作用。此外環(huán)狀RNA的穩(wěn)定性還與其在細(xì)胞內(nèi)的定位有關(guān)，部分環(huán)狀RNA定位于細(xì)胞質(zhì)，使其能夠更有效地參與各種生物學(xué)過程。調(diào)控機(jī)制：環(huán)狀RNA的穩(wěn)定性與其功能緊密相關(guān)，而其表達(dá)水平受到多種機(jī)制的調(diào)控。這些調(diào)控機(jī)制主要包括轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控、表觀遺傳修飾以及RNA結(jié)合蛋白的調(diào)控等。轉(zhuǎn)錄水平的調(diào)控：環(huán)狀RNA的轉(zhuǎn)錄水平受到多種轉(zhuǎn)錄因子的調(diào)控。這些轉(zhuǎn)錄因子通過與基因啟動(dòng)子區(qū)域的特定序列結(jié)合，影響RNA聚合酶的活性，從而改變環(huán)狀RNA的轉(zhuǎn)錄效率。此外轉(zhuǎn)錄后剪接事件對(duì)環(huán)狀RNA的生成也起到關(guān)鍵作用。特定的剪接因子和剪接機(jī)制決定了哪些外顯子被連接形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。表觀遺傳修飾：環(huán)狀RNA的表達(dá)水平還受到表觀遺傳修飾的影響。DNA甲基化、染色質(zhì)重塑等過程能夠改變基因的表達(dá)狀態(tài)，從而影響環(huán)狀RNA的生成和穩(wěn)定性。此外某些非編碼RNA（如miRNA）對(duì)環(huán)狀RNA的靶向作用也可能影響其表達(dá)水平。RNA結(jié)合蛋白的調(diào)控：RNA結(jié)合蛋白在環(huán)狀RNA的穩(wěn)定性及其功能中發(fā)揮重要作用。這些蛋白能夠與環(huán)狀RNA結(jié)合，影響其降解速率或促進(jìn)其參與特定的生物學(xué)過程。此外某些RNA結(jié)合蛋白還可能通過改變環(huán)狀RNA的結(jié)構(gòu)或影響其亞細(xì)胞定位來調(diào)控其功能。下表簡要概述了環(huán)狀RNA穩(wěn)定性的主要調(diào)控機(jī)制：調(diào)控機(jī)制描述相關(guān)因素/蛋白實(shí)例轉(zhuǎn)錄水平調(diào)控通過轉(zhuǎn)錄因子影響環(huán)狀RNA的轉(zhuǎn)錄效率多種轉(zhuǎn)錄因子如Oct4、Nanog等表觀遺傳修飾通過DNA甲基化、染色質(zhì)重塑等改變基因表達(dá)狀態(tài)DNA甲基轉(zhuǎn)移酶、染色質(zhì)重塑蛋白等如DNMT1、BRG1等RNA結(jié)合蛋白的調(diào)控RNA結(jié)合蛋白與環(huán)狀RNA結(jié)合影響其穩(wěn)定性或功能多個(gè)RNA結(jié)合蛋白如HuR、TTP等環(huán)狀RNA的穩(wěn)定性及其調(diào)控機(jī)制是一個(gè)復(fù)雜而有趣的研究領(lǐng)域。深入了解這些機(jī)制有助于我們更好地認(rèn)識(shí)環(huán)狀RNA在細(xì)胞中的作用及其與疾病的關(guān)系，為未來的疾病治療和新藥研發(fā)提供新的思路。三、ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制解析在探討環(huán)狀RNA（circRNAs）的ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制時(shí)，我們首先需要明確ceRNA的概念及其在基因表達(dá)和細(xì)胞功能中的重要性。ceRNA是指能夠與目標(biāo)mRNA競爭結(jié)合微小核糖核酸（miRNAs）或干擾RNA（dCas9-RNA），從而抑制其翻譯或降解的一類非編碼RNA分子。它們通過形成局部或全局的互補(bǔ)配對(duì)，共同參與轉(zhuǎn)錄后水平上的調(diào)控。為了深入理解ceRNA網(wǎng)絡(luò)的復(fù)雜調(diào)控機(jī)制，我們引入了網(wǎng)絡(luò)分析技術(shù)來揭示這些環(huán)狀RNA與其他關(guān)鍵調(diào)控因子之間的相互作用關(guān)系。通過對(duì)生物信息學(xué)工具如STRING數(shù)據(jù)庫進(jìn)行分析，我們可以構(gòu)建出一個(gè)包含多種環(huán)狀RNA以及與其競爭性調(diào)控的miRNA和dCas9-RNA的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)互作網(wǎng)絡(luò)內(nèi)容。此外還利用高通量測序數(shù)據(jù)驗(yàn)證了部分ceRNA間的直接互作，并進(jìn)一步探索了這些相互作用如何影響靶mRNA的穩(wěn)定性及表達(dá)水平。通過系統(tǒng)地研究這些ceRNA網(wǎng)絡(luò)，我們發(fā)現(xiàn)不同類型的環(huán)狀RNA可能具有不同的調(diào)控效應(yīng)，且這種差異可能是由其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征決定的。例如，某些環(huán)狀RNA可能由于其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的不同而表現(xiàn)出更強(qiáng)的競爭性結(jié)合能力，進(jìn)而導(dǎo)致更多的下游靶mRNA被抑制。此外我們還觀察到環(huán)狀RNA與特定蛋白復(fù)合物的相互作用，這些復(fù)合物可能在調(diào)節(jié)靶mRNA的穩(wěn)定性和翻譯效率中扮演著關(guān)鍵角色。通過綜合運(yùn)用生物化學(xué)實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)模擬以及大規(guī)模的數(shù)據(jù)分析方法，我們成功解析了環(huán)狀RNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控中的具體機(jī)制。這不僅為理解環(huán)狀RNA的功能提供了新的視角，也為開發(fā)針對(duì)特定疾病的新治療方法提供了潛在的策略。未來的研究應(yīng)繼續(xù)深化對(duì)環(huán)狀RNA多樣性的認(rèn)識(shí)，并探索其在各種生理和病理過程中的具體作用，以期推動(dòng)相關(guān)領(lǐng)域的創(chuàng)新和發(fā)展。1.ceRNA網(wǎng)絡(luò)的基本原理在基因表達(dá)調(diào)控領(lǐng)域，circRNA（環(huán)狀RNA）因其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)而引起了廣泛關(guān)注。與線性mRNA不同，circRNA通過反向剪接形成一個(gè)封閉的環(huán)形結(jié)構(gòu)，這使得它們?cè)谵D(zhuǎn)錄后水平上能夠與多種類型的非編碼RNA（ncRNAs）相互作用。這些ncRNAs被稱為競爭性endogenousRNA（ceRNA），它們能夠在特定條件下抑制或激活靶mRNA的翻譯和穩(wěn)定性。ceRNA網(wǎng)絡(luò)是細(xì)胞內(nèi)復(fù)雜的分子互動(dòng)網(wǎng)絡(luò)之一，它由一系列相互作用的ceRNA及其對(duì)應(yīng)的靶mRNA組成。在正常生理狀態(tài)下，這種網(wǎng)絡(luò)有助于維持基因表達(dá)的一致性和穩(wěn)定性的平衡。然而在疾病發(fā)生過程中，如癌癥等病理狀態(tài)中，ceRNA網(wǎng)絡(luò)的功能異?？赡芗觿〖膊∵M(jìn)程。ceRNA網(wǎng)絡(luò)的核心在于其高度特異性和動(dòng)態(tài)變化。不同的細(xì)胞類型和組織對(duì)ceRNA網(wǎng)絡(luò)的需求存在差異，這反映了生物體內(nèi)部環(huán)境對(duì)其基因表達(dá)調(diào)控的精細(xì)控制能力。此外ceRNA網(wǎng)絡(luò)還具有高度的可塑性，可以適應(yīng)各種生理和病理?xiàng)l件的變化，從而為疾病的診斷和治療提供新的思路和策略。1.1mRNA的競爭性內(nèi)源性RNA的概念在基因表達(dá)調(diào)控中，mRNA（信使RNA）作為基因與蛋白質(zhì)之間的“信使”，其穩(wěn)定性、翻譯效率和亞細(xì)胞定位等方面受到嚴(yán)格調(diào)控。近年來，隨著RNA測序技術(shù)的發(fā)展，研究者們發(fā)現(xiàn)了一種新型的RNA分子——競爭性內(nèi)源性RNA（CompetingEndogenousRNAs,ceRNAs），它們通過與mRNA競爭性結(jié)合并結(jié)合到相同的miRNA或rRNA上，從而調(diào)節(jié)mRNA的穩(wěn)定性和翻譯效率。ceRNAs的概念最早由Lunardi等人提出，他們發(fā)現(xiàn)某些mRNA可以通過識(shí)別并結(jié)合到miRNA的3’非翻譯區(qū)（3’UTR），進(jìn)而抑制miRNA的活性，這種相互作用被稱為“競爭性抑制”。隨后，一系列研究證實(shí)了ceRNAs的存在，并揭示了它們?cè)诙喾N生物學(xué)過程中的重要作用，如腫瘤發(fā)生、發(fā)育和免疫應(yīng)答等。ceRNAs的生成通常涉及特定的轉(zhuǎn)錄因子和信號(hào)通路，這些因素可以促進(jìn)mRNA的轉(zhuǎn)錄和穩(wěn)定性，同時(shí)抑制miRNA對(duì)其的降解作用。例如，在腫瘤細(xì)胞中，某些ceRNAs可以通過激活RNA聚合酶II和轉(zhuǎn)錄因子，促進(jìn)自身mRNA的轉(zhuǎn)錄和翻譯。ceRNAs的研究不僅有助于理解基因表達(dá)調(diào)控的復(fù)雜機(jī)制，還為疾病治療提供了新的靶點(diǎn)。通過靶向特定的ceRNAs，可以調(diào)控其下游mRNA的表達(dá)，進(jìn)而影響細(xì)胞功能和組織穩(wěn)態(tài)。例如，在腫瘤治療中，抑制特定ceRNAs的表達(dá)可以增強(qiáng)腫瘤細(xì)胞的放療或化療敏感性。1.2ceRNA網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與運(yùn)行機(jī)制環(huán)狀RNA（circRNA）作為近年來備受關(guān)注的新型非編碼RNA（ncRNA），在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中扮演著重要的角色。ceRNA（CompetitiveEndogenousRNA）即競爭性內(nèi)源RNA，是指通過共享miRNA結(jié)合位點(diǎn)，競爭性地結(jié)合miRNA，從而調(diào)控下游基因表達(dá)的非編碼RNA分子。circRNA因其獨(dú)特的結(jié)構(gòu)特征（如無5’帽和3’尾、環(huán)狀結(jié)構(gòu)等）和豐富的miRNA結(jié)合位點(diǎn)，成為ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)。（1）ceRNA網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建方法ceRNA網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建通?；凇癿iRNA-mRNA”相互作用數(shù)據(jù)庫、circRNA表達(dá)數(shù)據(jù)和基因功能注釋數(shù)據(jù)，通過以下步驟實(shí)現(xiàn)：circRNA和miRNA表達(dá)數(shù)據(jù)獲?。簭墓矓?shù)據(jù)庫（如GEO、TCGA等）或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)中獲取circRNA和miRNA的表達(dá)譜。miRNA靶點(diǎn)預(yù)測：利用miRNA靶點(diǎn)預(yù)測工具（如TargetScan、miRanda等）篩選與circRNA互補(bǔ)的miRNA。mRNA表達(dá)數(shù)據(jù)整合：結(jié)合mRNA表達(dá)數(shù)據(jù)，篩選與circRNA共表達(dá)的mRNA。ceRNA候選節(jié)點(diǎn)篩選：基于miRNA結(jié)合親和力、表達(dá)相關(guān)性等指標(biāo)，篩選潛在的ceRNA候選節(jié)點(diǎn)。構(gòu)建ceRNA網(wǎng)絡(luò)時(shí)，通常使用以下公式描述miRNA、circRNA和mRNA之間的相互作用：circRNA該公式表示circRNA與miRNA結(jié)合，競爭性抑制miRNA與mRNA的結(jié)合，進(jìn)而調(diào)控下游基因表達(dá)。（2）ceRNA網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行機(jī)制ceRNA網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行機(jī)制主要涉及以下三個(gè)核心環(huán)節(jié)：circRNA與miRNA的結(jié)合：circRNA通過其不完全互補(bǔ)的miRNA結(jié)合位點(diǎn)（miRNAseedregion）與miRNA結(jié)合，形成RNA-RNA復(fù)合體。miRNA的“竊取”：被circRNA結(jié)合的miRNA無法再與其他靶mRNA結(jié)合，從而“竊取”了原本可能調(diào)控下游基因的miRNA。mRNA的調(diào)控：未被circRNA結(jié)合的miRNA可繼續(xù)與mRNA結(jié)合，抑制其翻譯或促進(jìn)其降解，進(jìn)而調(diào)控下游基因表達(dá)。這一機(jī)制可通過以下簡化模型描述：分子類型功能circRNA結(jié)合miRNA，形成RNA-RNA復(fù)合體miRNA被circRNA競爭性結(jié)合，無法調(diào)控下游mRNAmRNA被剩余miRNA結(jié)合，調(diào)控下游基因表達(dá)（3）ceRNA網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用價(jià)值ceRNA網(wǎng)絡(luò)的研究有助于揭示circRNA在疾病發(fā)生發(fā)展中的分子機(jī)制，并為癌癥等疾病的治療提供新的靶點(diǎn)。例如，通過分析ceRNA網(wǎng)絡(luò)，可以識(shí)別關(guān)鍵的circRNA節(jié)點(diǎn)，進(jìn)而開發(fā)靶向抑制或激活這些節(jié)點(diǎn)的藥物。此外ceRNA網(wǎng)絡(luò)分析還可用于預(yù)測疾病預(yù)后、指導(dǎo)個(gè)性化治療等。ceRNA網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建與運(yùn)行機(jī)制為理解circRNA在基因調(diào)控中的作用提供了重要框架，未來可通過整合多組學(xué)數(shù)據(jù)、開發(fā)更精準(zhǔn)的預(yù)測模型等方式，進(jìn)一步深化ceRNA網(wǎng)絡(luò)的研究。2.ceRNA網(wǎng)絡(luò)的調(diào)控方式在環(huán)狀RNA（circularRNA，簡稱circRNA）的ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制研究中，我們探討了多種調(diào)控方式。首先通過與mRNA的直接相互作用，circRNA可以影響其靶基因的表達(dá)水平。這種作用通常涉及circRNA與mRNA之間的堿基配對(duì)和互補(bǔ)性，從而改變mRNA的穩(wěn)定性、翻譯效率或降解速率。此外circRNA還可以通過與microRNA（miRNA）的相互作用來調(diào)控靶基因的表達(dá)。例如，某些circRNA可以作為miRNA的sponge分子，直接結(jié)合并抑制miRNA的功能，從而促進(jìn)特定mRNA的表達(dá)。另一種重要的調(diào)控方式是通過與蛋白質(zhì)的相互作用來實(shí)現(xiàn)。circRNA可以通過形成穩(wěn)定的蛋白-RNA復(fù)合物，直接與目標(biāo)蛋白結(jié)合，從而影響其功能。這種作用通常涉及到circRNA與目標(biāo)蛋白之間的互作區(qū)域，以及它們?nèi)绾喂餐瑓⑴c細(xì)胞內(nèi)的信號(hào)傳導(dǎo)途徑。我們還發(fā)現(xiàn)circRNA可以通過與其他非編碼RNA（如lncRNA、siRNA等）的相互作用來調(diào)控其靶基因的表達(dá)。這些非編碼RNA可以與circRNA形成復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，共同參與調(diào)控靶基因的表達(dá)。環(huán)狀RNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的調(diào)控方式是多樣化的，包括直接與mRNA、miRNA、蛋白質(zhì)以及其他非編碼RNA的相互作用。這些調(diào)控方式共同構(gòu)成了環(huán)狀RNA在基因表達(dá)調(diào)控中的重要角色。2.1轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控在生物體內(nèi)，基因表達(dá)調(diào)控不僅發(fā)生在轉(zhuǎn)錄水平，轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控同樣占據(jù)重要地位。環(huán)狀RNA（circRNA）作為近年來新興的一類內(nèi)源性非編碼RNA分子，在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。環(huán)狀RNA特有的環(huán)狀結(jié)構(gòu)使其能夠作為競爭性內(nèi)源RNA（ceRNA）發(fā)揮作用，通過吸附miRNA等分子來調(diào)控其他基因的表達(dá)。以下將對(duì)環(huán)狀RNA在轉(zhuǎn)錄后水平的調(diào)控機(jī)制進(jìn)行詳細(xì)闡述。（一）環(huán)狀RNA的發(fā)現(xiàn)及其特性環(huán)狀RNA是一類具有共價(jià)閉合環(huán)結(jié)構(gòu)的非編碼RNA分子，早期被認(rèn)為是轉(zhuǎn)錄過程中的副產(chǎn)物。但隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)環(huán)狀RNA在生物體內(nèi)具有高度的穩(wěn)定性和保守性，并參與到多種生物學(xué)過程中。環(huán)狀RNA的獨(dú)特結(jié)構(gòu)使其不易被核酸外切酶降解，從而具有較長的半衰期，能夠在細(xì)胞內(nèi)長期存在并發(fā)揮作用。（二）ceRNA網(wǎng)絡(luò)的形成與功能競爭性內(nèi)源RNA（ceRNA）是指那些具有microRNA（miRNA）或其他RNA結(jié)合位點(diǎn)、能競爭性地結(jié)合miRNA或其他調(diào)控因子的內(nèi)源性非編碼RNA。環(huán)狀RNA作為ceRNA的一種，通過其互補(bǔ)的miRNA結(jié)合位點(diǎn)，形成ceRNA網(wǎng)絡(luò)，參與轉(zhuǎn)錄后水平的基因表達(dá)調(diào)控。在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中，環(huán)狀RNA可以充當(dāng)“海綿”，吸附特定的miRNA，從而減輕miRNA對(duì)其他靶基因的抑制作用。通過這種方式，環(huán)狀RNA可以間接調(diào)控其他基因的表達(dá)。（三）環(huán)狀RNA與miRNA的相互作用在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中，環(huán)狀RNA與miRNA的相互作用是核心環(huán)節(jié)。當(dāng)特定的miRNA與環(huán)狀RNA上的結(jié)合位點(diǎn)結(jié)合時(shí)，會(huì)阻止miRNA對(duì)其靶基因的抑制作用。這種相互作用受到多種因素的影響，包括環(huán)狀RNA的表達(dá)水平、miRNA的濃度以及兩者之間的親和力等。這一過程可以通過公式或數(shù)學(xué)模型進(jìn)行描述和分析，下表展示了幾個(gè)典型的環(huán)狀RNA與miRNA的相互作用示例：環(huán)狀RNA類型靶miRNA靶基因調(diào)控效應(yīng)circ-ABCmiR-XYZABCDE基因抑制表達(dá)circ-DEFmiR-GHIDEFGH基因促進(jìn)表達(dá)…………（四）環(huán)狀RNA在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控的具體機(jī)制除了吸附miRNA外，環(huán)狀RNA還可以通過其他機(jī)制參與轉(zhuǎn)錄后水平的基因表達(dá)調(diào)控。例如，某些環(huán)狀RNA可以參與蛋白質(zhì)編碼的選擇性翻譯過程，從而影響蛋白質(zhì)的表達(dá)水平和種類。此外環(huán)狀RNA還可以與特定的蛋白質(zhì)結(jié)合，影響蛋白質(zhì)的功能和定位。這些機(jī)制共同構(gòu)成了環(huán)狀RNA在轉(zhuǎn)錄后水平調(diào)控的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)。環(huán)狀RNA作為ceRNA在轉(zhuǎn)錄后水平的基因表達(dá)調(diào)控中發(fā)揮著重要作用。通過吸附miRNA和其他機(jī)制，環(huán)狀RNA能夠間接調(diào)控其他基因的表達(dá)，從而影響細(xì)胞的生物學(xué)功能和生物體的生理過程。2.2蛋白質(zhì)翻譯水平的調(diào)控蛋白質(zhì)翻譯水平的調(diào)控在環(huán)狀RNA的ceRNA網(wǎng)絡(luò)中起著關(guān)鍵作用。首先轉(zhuǎn)錄因子如PAX6和TTF-1通過結(jié)合特定的啟動(dòng)子序列來促進(jìn)靶基因的轉(zhuǎn)錄，進(jìn)而影響環(huán)狀RNA的表達(dá)量（內(nèi)容）。這些轉(zhuǎn)錄因子可以與環(huán)狀RNA的前體mRNA直接相互作用，或間接地通過調(diào)節(jié)宿主基因的表達(dá)來實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)狀RNA翻譯效率的影響。此外miRNAs作為重要的負(fù)向調(diào)控因子，在蛋白質(zhì)翻譯水平上也扮演重要角色。miRNAs可以通過與其靶mRNA的互補(bǔ)配對(duì)，抑制其編碼蛋白的翻譯過程。例如，miR-29家族成員能夠通過識(shí)別并結(jié)合靶mRNA的5’UTR區(qū)域，從而降低靶蛋白的翻譯效率，這種現(xiàn)象稱為miRNA介導(dǎo)的沉默（miRNA-mediatedsilencing）。在某些情況下，環(huán)狀RNA還可以作為天然的翻譯模板，自主翻譯產(chǎn)生相應(yīng)的蛋白質(zhì)。這類現(xiàn)象通常發(fā)生在那些具有高度保守性的環(huán)狀RNA中，它們可能含有保守的啟動(dòng)子元件，使得自身能夠在不依賴于宿主基因的情況下進(jìn)行高效翻譯。蛋白質(zhì)翻譯水平的調(diào)控是環(huán)狀RNAceRNA網(wǎng)絡(luò)中一個(gè)復(fù)雜且多樣的機(jī)制。它涉及到多種分子層面的相互作用，包括轉(zhuǎn)錄后修飾、miRNA介導(dǎo)的沉默以及環(huán)狀RNA自身的翻譯能力，共同決定了環(huán)狀RNA在細(xì)胞內(nèi)的動(dòng)態(tài)分布及其功能表現(xiàn)。四、環(huán)狀RNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的作用研究近年來，隨著對(duì)基因表達(dá)和轉(zhuǎn)錄調(diào)控機(jī)制的深入理解，環(huán)狀RNA（CircularRNAs,circRNAs）因其獨(dú)特的分子結(jié)構(gòu)和潛在的功能而受到廣泛關(guān)注。circRNAs由于其特殊的環(huán)形結(jié)構(gòu)，在細(xì)胞內(nèi)形成一個(gè)連續(xù)的環(huán)狀單鏈RNA分子，并且可以與mRNA競爭性結(jié)合，從而干擾mRNA的翻譯或降解過程，影響基因的表達(dá)水平。在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中，環(huán)狀RNA作為一種關(guān)鍵的分子調(diào)節(jié)因子，通過多種機(jī)制參與了基因表達(dá)的調(diào)控。首先環(huán)狀RNA可以通過直接與靶mRNA結(jié)合，阻止其翻譯或抑制其功能，這種現(xiàn)象被稱為間接調(diào)控機(jī)制；其次，它們也可以作為其他長鏈非編碼RNA（LongNon-CodingRNA,lncRNAs）的模板，合成新的環(huán)狀RNA，進(jìn)一步增強(qiáng)其功能；此外，一些研究表明，某些環(huán)狀RNA可能具有促進(jìn)基因表達(dá)的作用，這主要?dú)w因于它們能夠招募染色質(zhì)重塑復(fù)合物，改變基因組的可訪問性和活性。為了更好地了解環(huán)狀RNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的具體作用機(jī)制，研究人員通常采用各種生物信息學(xué)工具來預(yù)測并驗(yàn)證環(huán)狀RNA與lncRNA之間的相互作用。例如，通過計(jì)算環(huán)狀RNA與lncRNA的配對(duì)概率以及它們的共富集分析，可以幫助揭示這些環(huán)狀RNA如何參與到復(fù)雜的調(diào)控網(wǎng)絡(luò)中。同時(shí)利用高通量測序技術(shù)如RNA-seq等，可以直接測量環(huán)狀RNA和lncRNA在不同條件下表達(dá)的變化情況，為研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。環(huán)狀RNA在ceRNA網(wǎng)絡(luò)中的作用是多方面的，涉及競爭性結(jié)合、調(diào)控基因表達(dá)等多種機(jī)制。未來的研究需要進(jìn)一步探索這些環(huán)狀RNA的具體生物學(xué)功能及其在疾病發(fā)生發(fā)展中的潛在作用，以期開發(fā)出更加精準(zhǔn)的診斷和治療策略。1.環(huán)狀RNA作為ceRNA的生物學(xué)功能環(huán)狀RNA（circularRNA，簡稱circRNA）作為一種特殊的非編碼RNA分子，在生物學(xué)功能上發(fā)揮著重要作用。近年來，越來越多的研究表明，環(huán)狀RNA不僅能夠作為信使RNA（mRNA），通過調(diào)控基因表達(dá)來參與細(xì)胞內(nèi)的各種生理過程，還能夠作為競爭性內(nèi)源RNA（ceRNA），與其他非編碼RNA相互作用，共同調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)。ceRNA是指那些能夠結(jié)合并調(diào)控miRNA（微小RNA）的小分子非編碼RNA。它們通過與miRNA的互補(bǔ)配對(duì)，阻止miRNA的降解和抑制其翻譯，從而解除對(duì)靶基因的抑制作用。環(huán)狀RNA正是通過這種ceRNA機(jī)制，能夠調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)，進(jìn)而影響細(xì)胞的生物學(xué)功能。環(huán)狀RNA的ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制具有高度的動(dòng)態(tài)性和特異性，能夠根據(jù)細(xì)胞內(nèi)外環(huán)境的變化而實(shí)時(shí)調(diào)整。這種調(diào)控方式不僅為細(xì)胞提供了豐富的應(yīng)激響應(yīng)能力，還使得細(xì)胞能夠更加靈活地適應(yīng)各種生理和病理?xiàng)l件。此外環(huán)狀RNA的ceRNA網(wǎng)絡(luò)調(diào)控機(jī)制還涉及到多種生物過程，如細(xì)胞增殖、凋亡、遷移、代謝等。這些過程與細(xì)胞的生命活動(dòng)密切相關(guān)，因此環(huán)狀RNA在生物體內(nèi)的作用具有廣泛性和重要性。環(huán)狀RNA作為ceRNA的生物學(xué)功能主要體現(xiàn)在其能夠通過ceRNA機(jī)制調(diào)節(jié)靶基因的表達(dá)，從而參與細(xì)胞內(nèi)的各種生理過程，并在生物體內(nèi)發(fā)揮廣泛的作用。1.1環(huán)狀RNA的競爭性抑制mRNA的表達(dá)環(huán)狀RNA（CircularRNA,circRNA）作為一種新興的非編碼RNA（non-codingRNA,ncRNA）分子，近年來在基因表達(dá)調(diào)控領(lǐng)域引起了廣泛關(guān)注。circRNA具有獨(dú)特的環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)使其能夠通過多種機(jī)制參與基因表達(dá)調(diào)控，其中之一便是通過競爭性抑制（CompetitiveEndogenousRNA,ceRNA）機(jī)制調(diào)控靶基因mRNA的表達(dá)。circRNA能夠作為“分子海綿”，捕獲微RNA（microRNA,miRN