circRNA 及其在畜禽遺傳調(diào)控中的研究進(jìn)展

戎友俊，尚方正，馬 榮，王 敏，潘劍鋒，梁麗麗，張燕軍*，李金泉*

（1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院，內(nèi)蒙古呼和浩特 010018；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部肉羊遺傳育種重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古呼和浩特 010018；3.內(nèi)蒙古自治區(qū)動(dòng)物遺傳育種與繁殖重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古呼和浩特 010018；4.內(nèi)蒙古自治區(qū)山羊遺傳育種工程技術(shù)研究中心，內(nèi)蒙古呼和浩特 010018）

circRNA 是由單個(gè)RNA 前體通過(guò)反向剪接而成的一種閉合環(huán)狀的RNA 轉(zhuǎn)錄物，發(fā)現(xiàn)于包括哺乳動(dòng)物在內(nèi)的所有高等真核生物，circRNA 最大的特點(diǎn)是其具有閉合環(huán)狀結(jié)構(gòu)，從而避免了被RNA 外切酶或者RNA 酶（RNase）降解，從而導(dǎo)致circRNA 在儲(chǔ)存時(shí)比其他非編碼RNA（ncRNA）更穩(wěn)定。1971 年科研人員研究發(fā)現(xiàn)馬鈴薯紡錘塊莖病由類(lèi)病毒引起。類(lèi)病毒與其他病毒的不同之處在于其外表面沒(méi)有蛋白質(zhì)包裹，僅僅是單鏈環(huán)狀的RNA 分子。1979 年，科研人員第一次通過(guò)電子顯微鏡觀察到環(huán)狀的RNA 分子，這種circRNA 分子僅包含外顯子結(jié)構(gòu)，穩(wěn)定存在于細(xì)胞質(zhì)中。但circRNA 在當(dāng)時(shí)并沒(méi)有引起研究者的重視，而且還被誤認(rèn)為是罕見(jiàn)的轉(zhuǎn)錄“噪音”。隨著高通量測(cè)序技術(shù)的迅速發(fā)展，circRNA 又重新回到了研究前沿。2012 年，Salzman 等通過(guò)對(duì)健康和患病的人類(lèi)細(xì)胞測(cè)序發(fā)現(xiàn)了大量的circRNA，報(bào)道了80 多個(gè)circRNA。自此，circRNA 的報(bào)道屢見(jiàn)不鮮。

大量實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，circRNA 在生物體內(nèi)發(fā)揮著重要功能，或直接作用于靶細(xì)胞發(fā)揮作用，又或通過(guò)解除miRNA 對(duì)靶細(xì)胞的抑制作用來(lái)發(fā)揮其功能。此外，circRNA 在進(jìn)行GO、KEGG 功能富集時(shí)發(fā)揮著相似的功能，相關(guān)性較高。在對(duì)各個(gè)物種進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序時(shí)發(fā)現(xiàn)，都存在大量circRNA。本文綜述了circRNA 的產(chǎn)生、特征、性質(zhì)、功能及其在畜禽遺傳調(diào)控中的應(yīng)用研究，以期為探究circRNA 在畜禽應(yīng)用中的功能機(jī)制提供理論依據(jù)。

1 circRNA 的產(chǎn)生

Jeck 等提出了circRNA 起源的2 個(gè)模型，即套索驅(qū)動(dòng)的環(huán)化模型和內(nèi)含子配對(duì)驅(qū)動(dòng)的環(huán)化模型。如圖1 所示，在模型1 中，RNA 前體在轉(zhuǎn)錄過(guò)程中由于RNA 發(fā)生部分折疊，拉近相鄰的外顯子，使得下游外顯子的剪接供體（Splice Donor,SD）的3'端和上游外顯子的剪接受體（Splice Acceptor，SA）的5' 端結(jié)合，致使外顯子跳躍（Exon Skipping），從而產(chǎn)生包含外顯子的套索，這種套索是內(nèi)部拼接的，去除內(nèi)含子序列形成具有2 個(gè)外顯子的circRNA。Jeck 等也認(rèn)為任何外顯子跳躍都有可能產(chǎn)生1 個(gè)circRNA。在模型2 中，RNA 前體上2 個(gè)不相鄰的內(nèi)含子互補(bǔ)配對(duì)，使得與這2 個(gè)內(nèi)含子相連的2 個(gè)外顯子相互接近，下游外顯子的剪接供體的3' 端和上游外顯子的剪接受體的5' 端結(jié)合，反向剪接形成套索，再切除內(nèi)含子，形成circRNA。2 種模型主要的區(qū)別是在circRNA 產(chǎn)生的第一步。第1 種模型要求剪接供體與外顯子中的剪接受體共價(jià)結(jié)合，而第2 種模型涉及2 個(gè)內(nèi)含子內(nèi)的互補(bǔ)配對(duì)，來(lái)形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)。circRNA 形成的后續(xù)步驟很大程度上是相似的。也就是說(shuō)，剪接體切除剩余的內(nèi)含子，形成circRNA。另外，Stagsted 等研究發(fā)現(xiàn)富含脯氨酸/ 谷氨酰胺的剪接因子（SFPQ）可以確保長(zhǎng)內(nèi)含子的準(zhǔn)確剪接，從而有效保持了內(nèi)含子的完整性，控制circRNA 的產(chǎn)生。

圖1 索尾插接（Backsplicing）形成模型和circRNA 形成機(jī)制[3]

此外，有研究表明，選擇性環(huán)化（Alternative Circu larization）是產(chǎn)生circRNA 的另一種途徑，可能的機(jī)制如圖2 所示。RNA 的這種選擇性環(huán)化依賴(lài)于人類(lèi)基因組內(nèi)含子區(qū)域包含大量的互補(bǔ)序列（如Alu 序列），這些反向重復(fù)的互補(bǔ)序列可以使1 個(gè)基因產(chǎn)生多個(gè)circRNA 轉(zhuǎn)錄物，跨側(cè)翼內(nèi)含子或單個(gè)內(nèi)含子內(nèi)的RNA 配對(duì)之間的競(jìng)爭(zhēng)調(diào)節(jié)了外顯子的環(huán)化效率。然而，不是所有的互補(bǔ)序列都能促進(jìn)環(huán)化。短內(nèi)含子重復(fù)序列促進(jìn)了circRNA 產(chǎn)生，而由于RNA 的部分折疊形成的發(fā)夾結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增加抑制了circRNA 產(chǎn)生。

圖2 選擇性環(huán)化的可能機(jī)制[14]

2 circRNA 的特征、分類(lèi)與性質(zhì)

circRNA 廣泛存在于真核細(xì)胞的細(xì)胞質(zhì)中，它由mRNA 前體反向剪接產(chǎn)生，具有共價(jià)閉合的環(huán)，沒(méi)有5'端帽子和3' 端多聚腺苷酸尾巴，可以調(diào)節(jié)真核生物中的基因表達(dá)。

circRNA 可以由外顯子或內(nèi)含子產(chǎn)生，產(chǎn)生的circRNA分別稱(chēng)為外顯子circRNA（Exonic circRNA，ecRNA）、內(nèi)含子circRNA（circlar intronic RNA，ciRNA）、外顯子-內(nèi)含子circRNA（Exon-intron circRNA，ElciRNA）。ecRNA 位于細(xì)胞質(zhì)中，ciRNA 和ElciRNA 存在于細(xì)胞核中，ecRNA 和ElciRNA 成環(huán)時(shí)，RNA 的3' 端和5' 端磷酸二酯鍵相連，ciRNA 成環(huán)是2' 端和5' 端磷酸二酯鍵相連；這3 種circRNA 都不受RNA 外切酶（RNase R）的降解作用，而對(duì)于脫支酶（Debranching Enzyme）來(lái)說(shuō)，ecRNA 和ElciRNA 不受其作用，ciRNA易受脫支酶的降解。

研究發(fā)現(xiàn)，類(lèi)病毒（Viroids）和丁型肝炎病毒（Hepatitis Delta Virus，HDV）的復(fù)制方式很類(lèi)似，最主要的相同點(diǎn)是依賴(lài)于宿主DNA 的RNA 聚合酶來(lái)啟動(dòng)RNA 基因組的滾環(huán)復(fù)制，從而產(chǎn)生線(xiàn)性中間體，進(jìn)一步被切分為較短的單體，最后將這些線(xiàn)性單體的5'端和3'端連接，產(chǎn)生反義circRNA，然后負(fù)鏈circRNA 經(jīng)過(guò)滾環(huán)擴(kuò)增，產(chǎn)生大量正鏈circRNA 基因組，將感染擴(kuò)散。因此，circRNA 具有滾環(huán)擴(kuò)增的能力。此外，circRNA 還有重新排列基因組信息順序的能力、免受核酸外切酶降解的能力、限制RNA 的折疊和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定（圖3）。

圖3 circRNA 的性質(zhì)[22]

3 circRNA 的功能

circRNA 可能通過(guò)以下幾種方式發(fā)揮其生物學(xué)功能：作為miRNA 海綿；編碼、翻譯成蛋白質(zhì)；參與基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控；與蛋白質(zhì)結(jié)合發(fā)揮作用。

3.1 作為micorRNAs（miRNAs）的海綿 circRNA 可以作為miRNA 的海綿，與mRNA 競(jìng)爭(zhēng)miRNA 的靶標(biāo)結(jié)合位點(diǎn)。大部分的circRNA 主要定位于細(xì)胞質(zhì)中，發(fā)揮著競(jìng)爭(zhēng)性?xún)?nèi)源RNA 機(jī)制，所以circRNA-miRNAmRNA 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)的研究就成為circRNA 研究的熱點(diǎn)。Wang 等建立了小鼠孤獨(dú)癥模型，鑒定出1059 個(gè)差異表達(dá)的circRNA，構(gòu)建了circRNA-miRNA-mRNA調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，此網(wǎng)絡(luò)共有9715 個(gè)節(jié)點(diǎn)，包含1059 個(gè)circRNA、6730 個(gè)mRNA 和1926 個(gè)miRNA 和150408個(gè)邊。隨后對(duì)其進(jìn)行GO 分析，發(fā)現(xiàn)這一調(diào)控網(wǎng)絡(luò)主要與“細(xì)胞過(guò)程”、“生物調(diào)節(jié)”、“生物過(guò)程調(diào)節(jié)”等有關(guān)，KEGG 分析發(fā)現(xiàn)，其主要富集在“軸突導(dǎo)向”、“MAPK 信號(hào)通路”、“Hippo 信號(hào)通路”等，這些研究結(jié)果對(duì)孤獨(dú)癥發(fā)病機(jī)制的揭示起著促進(jìn)作用。

3.2 少量circRNA 也能編碼、翻譯成蛋白質(zhì) circRNA最初被定義為非編碼RNA，但隨著生物信息學(xué)分析技術(shù)和高通量測(cè)序技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)外研究發(fā)現(xiàn)，ZNF609基因的二號(hào)外顯子環(huán)化產(chǎn)生的circ-ZNF609，其開(kāi)放閱讀框中包含起始密碼子和終止密碼子，進(jìn)一步的蛋白質(zhì)組學(xué)分析以及Western blot 驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)內(nèi)源的circ-ZNF609 具有翻譯蛋白質(zhì)的功能，但翻譯效率低下，這一功能的發(fā)現(xiàn)可能為circRNA 的研究開(kāi)拓一個(gè)新的方向。

3.3 參與基因轉(zhuǎn)錄調(diào)控 越來(lái)越多的實(shí)驗(yàn)表明，circRNA 可以調(diào)控基因轉(zhuǎn)錄。Chao 等在對(duì)小鼠（）基因的分析中發(fā)現(xiàn)其轉(zhuǎn)錄本為環(huán)狀，這些也是成人大腦和腎臟中在該位點(diǎn)產(chǎn)生的主要轉(zhuǎn)錄本。同時(shí)，在外顯子4 或5 基因靶向缺失的小鼠中未檢測(cè)到這些環(huán)狀轉(zhuǎn)錄本，即使肢體發(fā)育正常，但是這些小鼠還是表現(xiàn)出腎功能發(fā)育不全的癥狀。這說(shuō)明環(huán)狀轉(zhuǎn)錄本與腎臟發(fā)育之間存在聯(lián)系。作者提出了一個(gè)模型，其中，環(huán)狀Fmn RNA 作為一個(gè)功能性的mRNA“陷阱”，在該模型中，所有未加工的Fmn RNAs 被拼接形成一個(gè)環(huán)狀的RNAs 分子，由于沒(méi)有被翻譯成功能性的蛋白質(zhì)產(chǎn)物，因此成為無(wú)功能的RNAs。circRNA的形成使基因產(chǎn)生的轉(zhuǎn)錄本陷入無(wú)功能狀態(tài)，并阻止某些可以翻譯的正常線(xiàn)性轉(zhuǎn)錄物的存在。因此，控制circRNA 形成可以調(diào)節(jié)正常線(xiàn)性RNA 轉(zhuǎn)錄物的表達(dá)水平，從而調(diào)節(jié)基因功能。

3.4 與蛋白質(zhì)結(jié)合發(fā)揮作用 circRNA 可以與RNA 結(jié)合蛋白（RNA Binding Proteins，RBP）結(jié)合發(fā)揮作用。Du 等研究發(fā)現(xiàn)circ-FoxO3 可以通過(guò)結(jié)合和p21 蛋白形成三元復(fù)合物，抑制的功能，阻斷細(xì)胞周期進(jìn)程。不難發(fā)現(xiàn)，circ-FoxO3 作為一個(gè)蛋白相互作用的腳手架，通過(guò)與眾多蛋白結(jié)合從而影響蛋白的功能，但circ-FoxO3 究竟是以何種方式與蛋白質(zhì)結(jié)合有待進(jìn)一步研究。

4 circRNA 在畜禽遺傳調(diào)控中的應(yīng)用研究

4.1 circRNA 在豬上的應(yīng)用研究 circRNA 在豬上的研究主要集中于骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育、脂肪沉積、卵巢的發(fā)育方面。

肌肉是生物機(jī)體最大的器官，其功能或再生特性喪失會(huì)導(dǎo)致肌肉骨骼疾病。研究影響骨骼肌形成的因素有助于解開(kāi)骨骼肌的分子之謎。circRNA 在豬骨骼肌的形成中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。Liang 等從貴州小香豬的9 個(gè)器官和3 塊骨骼肌中鑒定出5 934 個(gè)circRNA，發(fā)現(xiàn)有149 個(gè)circRNA 可能與肌肉生長(zhǎng)有關(guān)，因?yàn)樗鼈兊乃拗骰蝻@著參與肌肉發(fā)育、收縮和染色質(zhì)修飾等過(guò)程。李巧偉等研究鑒定了8 486 條circRNA，并指出3 個(gè)與豬骨骼肌生長(zhǎng)發(fā)育相關(guān)的circRNA，即sus-MYH2_0025、sus-CDK13_0002、sus-FANCL_0003，構(gòu)建了circRNA-miRNA 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)。Hong 等對(duì)杜洛克豬胚胎肌肉發(fā)育中的circRNA 展開(kāi)研究，發(fā)現(xiàn)超過(guò)5 000 個(gè)circRNA 特異性表達(dá)，綜合分析了競(jìng)爭(zhēng)性?xún)?nèi)源RNA（ceRNA）的圖譜，發(fā)現(xiàn)circTUT7 在ceRNA 機(jī)制中調(diào)節(jié)HMG20B 的表達(dá)，表明circRNA 在豬胚胎的發(fā)育中起作用。Li 等構(gòu)建了豬的股二頭?。˙f）和比目魚(yú)?。⊿ol）的circRNA 表達(dá)譜，鑒定出Bf 和Sol 肌肉之間242 個(gè)差異表達(dá)的circRNA，對(duì)這些circRNA 進(jìn)行GO 和KWGG 富集，發(fā)現(xiàn)它們主要被富集到骨骼肌纖維相關(guān)的信號(hào)通路（如AMPK 和cGMPPKG），并構(gòu)建circRNA-miRNA-mRNA 網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)多個(gè)circRNA 可充當(dāng)miR-499-5p 的海綿，miR-499-5p優(yōu)先在慢肌中表達(dá)，并降低杜興肌營(yíng)養(yǎng)不良癥（DMD）的嚴(yán)重程度，為進(jìn)一步深入研究circRNA 在骨骼肌纖維形成中的調(diào)節(jié)機(jī)制提供了全面的circRNA 資源。

脂肪組織是豬體內(nèi)重要的產(chǎn)熱器官。Li 等在萊蕪豬皮下脂肪組織中，鑒定出275 個(gè)差異表達(dá)的circRNA，并構(gòu)建了circRNA_26852-miRNA-mRNA 和circRNA_11897-miRNA-mRNA 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)GO 和KWGG 富集分析發(fā)現(xiàn)，circRNA_26852 和circRNA_11897的靶基因富集到脂肪細(xì)胞分化和脂質(zhì)代謝相關(guān)的途徑。左小元在豬脂肪干細(xì)胞中鑒定出243 個(gè)差異表達(dá)的circRNA，這些circRNA 的來(lái)源基因富集于PI3K-Akt通路，MAPK 信號(hào)通路等，暗示circRNA 可能通過(guò)這些信號(hào)通路影響細(xì)胞多能性。

卵巢細(xì)胞的發(fā)育程度是衡量豬繁殖力的重要指標(biāo)。Guo 等在豬健康卵巢和閉鎖起始階段的竇卵泡中篩選出197 個(gè)差異表達(dá)的circRNA，通過(guò)預(yù)測(cè)circRNA 與miRNA 的靶向關(guān)系，確定出16 個(gè)功能性的miRNA。Cao 等在卵丘細(xì)胞和卵母細(xì)胞中鑒定出7 067 和637個(gè)circRNA，circRNA 的宿主基因顯著富集于卵丘細(xì)胞功能和卵母細(xì)胞成熟相關(guān)的多種信號(hào)通路中，這些結(jié)果表明circRNA 對(duì)豬卵母細(xì)胞的成熟至關(guān)重要。

4.2 circRNA 在反芻動(dòng)物中的應(yīng)用研究 circRNA 在羊上的研究較為廣泛，在羊的組織、各類(lèi)細(xì)胞、子宮上都鑒定出circRNA。Varela-Martínez Endika 等進(jìn)行了綿羊外周血單核細(xì)胞和頂葉皮層中circRNA 的研究，在頂葉皮層和外周血單核細(xì)胞中分別檢測(cè)到了2510 個(gè)和3403 個(gè)circRNA，共發(fā)現(xiàn)了1379 個(gè)新的circRNA。GO 和KEGG 功能富集分析表明來(lái)自腦的circRNA 在突觸功能中發(fā)揮著重要作用，來(lái)自外周血單核細(xì)胞的circRNA 參與基本免疫系統(tǒng)功能。Yin 等在絨山羊次級(jí)毛囊干細(xì)胞中鑒定出了circRNA-1926。經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)，circRNA-1926 作為miR-148a/b-3p 的海綿來(lái)促進(jìn)CDK19 基因的表達(dá)，并且促進(jìn)絨山羊次級(jí)毛囊干細(xì)胞向毛囊譜系的分化。Zhang 等發(fā)現(xiàn)在奶山羊乳腺上皮細(xì)胞中，circRNA-006258 可以作為miR-574-5p的海綿，并通過(guò)同向性病毒5 樣結(jié)合位點(diǎn)（Ecotropic Viral Integration Site 5-like,EVI5L）來(lái)調(diào)節(jié)細(xì)胞生長(zhǎng)和乳汁合成，這可能為奶山羊的育種提供科學(xué)依據(jù)。Song 等分析了妊娠期山羊子宮內(nèi)膜中circRNA 的表達(dá)譜，鑒定出21813 個(gè)circRNA。其中，在子宮內(nèi)膜的接收態(tài)前期（Pre-receptive Endometrium,PE），有9078 個(gè)circRNA 是特異性的；在子宮內(nèi)膜的接收態(tài)期（Receptive Endometrium,RE），有5925 個(gè)circRNA是特異性的。通過(guò)進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，和PE 相比較，RE 有334 個(gè)差異表達(dá)的circRNA。Zhang 等發(fā)現(xiàn)circRNA-9119 可以作為miR-26a 的海綿，預(yù)測(cè)了奶山羊子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞的靶位點(diǎn)，而miR-26a 通過(guò)此位點(diǎn)來(lái)下調(diào)前列腺素內(nèi)過(guò)氧化物合酶2（Prostaglandinendoperoxide Synthase 2,PTGS2）的表達(dá)。作者指出，子宮內(nèi)膜上皮細(xì)胞中的circRNA-9119-miR-26a-PTGS2通路可能成為調(diào)控RE 發(fā)育的潛在靶點(diǎn)。La 等比較了蘇尼特綿羊子宮組織在3 種不同光周期，即短光周期（SP）、短轉(zhuǎn)長(zhǎng)光周期（SLP）和長(zhǎng)光周期（LP）中的基因表達(dá)譜，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，有124、270、400 個(gè)差異表達(dá)的circRNA 分別存在于SP 和LP，SP 和SLP，LP 和SLP 中，差異表達(dá)的RNA 主要參與GnRH 信號(hào)通路、甲狀腺激素合成和甲狀腺激素信號(hào)通路。這些發(fā)現(xiàn)可能有助于揭示綿羊季節(jié)性繁殖的分子機(jī)制。

circRNA 主要與牛的成肌細(xì)胞和脂肪細(xì)胞相聯(lián)系，以探究牛肉品質(zhì)的影響因素。Liu 等對(duì)山東黑牛和魯西牛的背最長(zhǎng)肌進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序后，鑒定了14640個(gè)circRNA，其中有655 個(gè)circRNA 差異表達(dá)，并發(fā)現(xiàn)它們參與多種生物過(guò)程，如肌纖維發(fā)育、平滑肌細(xì)胞增殖、骨系統(tǒng)形態(tài)發(fā)生等等。也鑒定出circ0014518 和miR-1 有結(jié)合位點(diǎn)，為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)奠定了基礎(chǔ)。Huang等探究了影響黃牛和水牛肌肉品質(zhì)的分子機(jī)制，利用RNA-seq 技術(shù)檢測(cè)到10 449 個(gè)circRNA，有1128個(gè)circRNA 差異表達(dá)，驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)circEch1 是肌肉發(fā)育過(guò)程中差異最顯著的circRNA 之一，過(guò)表達(dá)circEch1可以抑制牛成肌細(xì)胞增殖，促進(jìn)分化，circEch1 還能夠促進(jìn)骨骼肌再生，表明circEch1 誘導(dǎo)成肌細(xì)胞分化和骨骼肌再生，這也為circRNA 調(diào)控牛肉品質(zhì)的機(jī)制提供了新的見(jiàn)解。蔣瑞篩選出了與脂肪發(fā)育相關(guān)的circFUT10，驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)其與let-7c 結(jié)合來(lái)促進(jìn)脂肪細(xì)胞增殖，從而為秦川牛的育種工作提供理論依據(jù)。Li 等發(fā)現(xiàn)miR-107 抑制牛成肌細(xì)胞的分化和凋亡，但不影響細(xì)胞的增值，circFGFR4 不影響細(xì)胞增值，但結(jié)合miR-107 之后可促進(jìn)成肌細(xì)胞的分化和凋亡，并減輕其對(duì)Wnt3a 的抑制作用，從而驗(yàn)證了CircFGFR4-miR-107-Wnt3a 調(diào)控網(wǎng)絡(luò)，為牛的肌肉研究提供分子基礎(chǔ)。

4.3 circRNA 在禽類(lèi)中的應(yīng)用研究 禽病是影響?zhàn)B殖戶(hù)經(jīng)濟(jì)效益的重要因素，探究其免疫機(jī)理的影響因素對(duì)于預(yù)防和治療禽病有著非同尋常的意義。Yu 等探究了柔嫩艾美耳球蟲(chóng)感染雞盲腸后circRNA 表達(dá)譜的變化，構(gòu)建了circRNAs-mRNA 共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)，發(fā)現(xiàn)circRNA2202 和circRNA0759 與（）的表達(dá)呈正相關(guān)。因此，這兩個(gè)circRNA 可能通過(guò)調(diào)節(jié)基因參與球蟲(chóng)感染的免疫應(yīng)答。Yang 等發(fā)現(xiàn)circRNA-3079 廣泛表達(dá)于雞的各種組織中，circRNA-3079 和預(yù)測(cè)的靶基因在許多與免疫或腫瘤相關(guān)的通路中富集，如p53 信號(hào)通路，Jak-STAT 信號(hào)通路等，揭示了circRNA-3079 可能通過(guò)調(diào)節(jié)靶基因間接調(diào)節(jié)禽白血病病毒（ALV-J）的感染過(guò)程。Shen 等分析了雞卵泡發(fā)育過(guò)程中卵泡膜細(xì)胞中的circRNA，鑒定 出14 502 個(gè)circRNA，其中5 622 個(gè)circRNA 廣泛分布于所有發(fā)育階段。這些信息表明circRNA 在卵泡膜細(xì)胞發(fā)育過(guò)程中的代謝和免疫過(guò)程以及凋亡、增殖和分化中起著重要作用。

骨骼肌是生物體最重要的組成部分，也與家禽的生產(chǎn)力息息相關(guān)。Ouyang 等對(duì)不同胎齡雞的腿部肌肉進(jìn)行測(cè)序，鑒定出13377 個(gè)circRNA，其中有462個(gè)circRNA 差異表達(dá)，說(shuō)明circRNA 在雞的胚胎期肌肉發(fā)育過(guò)程中大量存在并動(dòng)態(tài)表達(dá)，并且可能與骨骼肌的生長(zhǎng)有關(guān)。隨后又探討了circSVIL 對(duì)骨骼肌發(fā)育的影響，發(fā)現(xiàn)circSVIL 在雞胚胎骨骼肌發(fā)育后期高水平表達(dá)。circSVIL 作為miR-203 的海綿，并上調(diào)靶基因和的表達(dá)，從而促進(jìn)雞胚胎骨骼肌的發(fā)育。Shen 等發(fā) 現(xiàn)circTMTC1 作 為miR-128-3p 的海綿在機(jī)體內(nèi)發(fā)揮作用，circTMTC1 的敲除加速了雞骨骼肌衛(wèi)星細(xì)胞（SMSCs）的增殖和分化；而且，過(guò)表達(dá)circTMTC1 則抑制了SMSCs 的生長(zhǎng)，所以在生產(chǎn)實(shí)踐中，可以抑制circTMTC1 來(lái)達(dá)到讓骨骼肌生長(zhǎng)的目的。

5 展 望

自1990 年人類(lèi)基因組計(jì)劃啟動(dòng)以來(lái)，研究者的目光大多集中在人類(lèi)的DNA 和編碼RNA 上，而對(duì)于非編碼RNA 的研究極少。高通量測(cè)序技術(shù)的迅速發(fā)展使得miRNA、lncRNA 和circRNA 逐漸受到研究人員的重視，但大多數(shù)的研究集中在人類(lèi)癌癥等疾病方面，在動(dòng)物上這些非編碼RNA 是如何表達(dá)以及發(fā)揮調(diào)控作用的研究也相對(duì)匱乏，只在部分動(dòng)物的個(gè)別性狀有所研究，自然也就缺乏相關(guān)的數(shù)據(jù)庫(kù)。因此，運(yùn)用轉(zhuǎn)錄組測(cè)序、芯片等技術(shù)在動(dòng)植物上建立更多非編碼RNA 的數(shù)據(jù)庫(kù)從而為探究其具體的功能機(jī)制奠定基礎(chǔ)是后續(xù)探究非編碼RNA 的一項(xiàng)重要工作。

同時(shí)，circRNA 的研究還處在遺傳調(diào)控方面，而對(duì)于細(xì)胞生物學(xué)機(jī)制還沒(méi)有特別成熟和系統(tǒng)的研究，只能通過(guò)轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)或者免疫組化等技術(shù)來(lái)研究一個(gè)物種的某個(gè)組織或者細(xì)胞發(fā)生發(fā)育有哪些circRNA 在發(fā)揮調(diào)控作用，而這些circRNA 如何來(lái)調(diào)控細(xì)胞的增殖、分化、凋亡和遷移等具體機(jī)制還有待進(jìn)一步研究。在更多物種中開(kāi)展circRNA 的研究和進(jìn)一步探究circRNA 的機(jī)制對(duì)發(fā)現(xiàn)未知領(lǐng)域和揭示機(jī)體生命活動(dòng)具有重大意義。因此對(duì)于circRNA 的研究仍有很長(zhǎng)的路要走。