近 日,華中農業大學信息學院李國亮教授研究團隊在BMC Biology上發表了題為Transcriptome analysis reveals PTBP1 as a key regulator ofcircRNAbiogenesis的最新研究進展 。 該研究揭示了多聚嘧啶束結合蛋白1( PTBP1 )在整體環狀RNA( circRNA )生物發生中的關鍵調控作用,并指出其與急性髓性白血病( AML )circRNA表達的相關性,為白血病治療提供了新見解。
CircRNA 是一類特殊的非編碼 RNA 分子,通過反向剪接形成穩定的共價閉合結構,具有組織特異性、疾病特異性和高穩定性等特點,在細胞生物學過程中扮演著重要角色,如作為 miRNA 海綿間接調控基因表達。然而,其生物發生的調控機制尚未完全明確。
研究 團隊通過深入分析 10 種細胞系的全轉錄組數據,首次發現 PTBP1 是調控 circ RNA 生物 發生 的關鍵 RNA 結合蛋白。在研究過程中,團隊成員首先通過 RNA 測序技術,全面分析了不同細胞系中 circ RNA 的表達譜,并構建了 circ RNA 的共表達網絡 ,從而 揭示了 circ RNA 在不同細胞系中的表達具有顯著的細胞特異性。進一步分析發現, circ RNA 的側翼內含子區域高度富集 PTBP1 結合 的特征序列 ,這為 PTBP1 調控 circ RNA 生物 發生 提供了重要線索 。通過構建 PTBP1 的敲低 細胞系,發現 PTBP1 的敲低導致 circ RNA 的整體表達水平顯著下降,而宿主基因的線性轉錄本變化不大。這一結果表明, PTBP1 對 circ RNA 的調控獨立于線性轉錄本的剪接過程,揭示了 PTBP1 在 circ RNA 生物 發生 中的獨特作用機制。研究團隊進一步構建了基于 SPPL3 基因的 小 基因報告系統,證實 PTBP1 能夠結合 circ SPPL3 的側翼內含子區域,且 PTBP1 結合位點的突變會阻礙 circ SPPL3 的反向剪接。此外,利用 miniGFP 系統驗證了 PTBP1 結合位點在側翼內含子中的協同作用對 circRNA 生物 發生 的必要性。
通過對 AML 臨床樣本的分析,發現 PTBP1 和 circ RNA 在 AML 中均顯著上調,且 PTBP1 高表達與 AML 患者低生存率相關 。 基于這些發現,進一步構建了 PTBP1 相關的競爭性內源 RNA ( ceRNA )網絡 , 揭示了 PTBP1 可能 通過調控 circ RNA 的表達,間接影響 miRNA 與 mRNA 的相互作用,從而參與細胞增殖等生物學過程。
綜上所述, 這一研究成果 首次確定了 PTBP1 對整體 circRNA 生物發生的調控作用,并表明 PTBP1 與白血病 circRNA 表達之間的潛在關聯 , 為 臨床 治療策略 提供了新的可能性。
華中農業大學 已畢業 博士研究生 王墨涵和已畢業碩士 研究生 鄭姍姍 為論文共同第一作者, 華中農業大學 李國亮教授為論文通訊作者。 華中農業 大學 李興旺教 授 給予了課題指導 。
論文鏈接:
https://bmcbiol.biomedcentral.com/articles/10.1186/s12915-025-02233-8
制版人:十一
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