背景：

1.       circRNA是一類共價(jià)閉合單鏈轉(zhuǎn)錄本，在真核生物進(jìn)化過程中基因表達(dá)具有保守性,。

2.       circRNA由反向剪切環(huán)化形成,，受到順式作用元件和反式作用因子調(diào)控。

3.       哺乳動(dòng)物研究中發(fā)現(xiàn),，circRNA的側(cè)翼區(qū)域富集轉(zhuǎn)座子,，可能可以通過反向互補(bǔ)配對(duì)的方式調(diào)控circRNA的形成。

4.       轉(zhuǎn)座子可以參與功能基因的表達(dá)和表型變異,。并在人類轉(zhuǎn)座子反向互補(bǔ)配對(duì)的研究中發(fā)現(xiàn),，其參與circRNA形成的調(diào)控。

5.       泛基因組可以大幅度的顯示基因組變異,，包括CNVs (copy number variations) PAVs (presence/absence variations) 等,。轉(zhuǎn)座子作為主要的影響因素,，在單倍型之間的差異很大，可能會(huì)導(dǎo)致circRNA多樣性,。

材料與方法：

結(jié)果：

1.       首先通過通過三個(gè)預(yù)測(cè)軟件,，過濾掉來源于兩個(gè)轉(zhuǎn)錄本的circRNA,，最終獲得2804個(gè)外顯子circRNA。并對(duì)不同工具預(yù)測(cè)得到的候選circRNA進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,，每個(gè)方法選取10個(gè)獨(dú)立的環(huán)狀RNA進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,，選取驗(yàn)證率高的CIRCexplorer2 (nine of 10) 和CIRI_annotated (seven of 10)以及KNIEF（只是提到在之前已經(jīng)驗(yàn)證過了) 高可信度circRNA進(jìn)一步分析。染色體定位發(fā)現(xiàn),，circRNA與基因一樣,，更常見出現(xiàn)于染色體的兩端。

2.       其次作者探索了circRNA的特征,，對(duì)比circRNA與其他線性RNA,，得到以下結(jié)論（圖）：

a.     前者顯著更長；

b.    前者平均的外顯子長度顯著更短,；

c.     前者接頭位置的側(cè)翼內(nèi)含子序列顯著較長,；

d.    雖然circRNA的表達(dá)濃度不高，前者卻有較高水平的表達(dá),；

e.    較線性轉(zhuǎn)錄本,，circRNA具有較多的miRNA結(jié)合位點(diǎn)；

f.     circRNA更可能以組織特異性方式表達(dá),，而不是全基因組線性轉(zhuǎn)錄物,。

3.       作者注釋了35kb發(fā)生環(huán)化接頭的上下游基因組序列，以找尋重復(fù)元件,?？偣舱业搅肆鶄€(gè)富集在circRNA接頭附近側(cè)翼序列的轉(zhuǎn)座子，包含LLEs (LLERCPs), LREs (LRERCPs) and DLEs (DLERCPs),，其中LLERCPs, LRERCPs 和DLERCPs可能形成Watson-Crick莖環(huán)互補(bǔ)結(jié)構(gòu),。作者挑選LLERCPs作為后續(xù)分析對(duì)象,，并結(jié)合反轉(zhuǎn)錄轉(zhuǎn)座子 LLEs進(jìn)行分析，同時(shí)對(duì)比了與LLERCPs相關(guān)的線性和環(huán)狀轉(zhuǎn)錄本的表達(dá),。

4.       作者總共挑選了51個(gè)circRNAs,，其中包含LLERCPs相關(guān)和不相關(guān)。T檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn),，攜帶LLERCPs的基因組中circRNA濃度要顯著高于不攜帶組,。同時(shí)作者發(fā)現(xiàn)，只有在circRNA最近的側(cè)翼內(nèi)含子中包含著LLERCPs時(shí),，circRNA濃度顯著高于無該結(jié)構(gòu)組,。隨后作者對(duì)變異相關(guān)基因表達(dá)模式進(jìn)行分析，但是沒有得到LLERCPs的數(shù)目與線性和circRNA之表達(dá)差異的聯(lián)系,。

5.       由于LLERCPs在形成環(huán)狀過程中可能出現(xiàn)莖環(huán)結(jié)構(gòu)，作者分析了玉米中circRNA和small RNA的關(guān)系,。莖環(huán)結(jié)構(gòu)可以被切除用于small RNA的形成,，也可以提供一個(gè)穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)招募可以形成circRNA的剪切體。結(jié)果顯示,，circRNA的來源基因在24nt 25nt small RNA的濃度顯著低于其他隨機(jī)的基因,，可以判斷，LLERCPs可能可以作為形成circRNA過程中穩(wěn)定的前體轉(zhuǎn)錄本(precursor transcripts),。

6.       隨后作者驗(yàn)證了其與表型變異間的關(guān)系,，主要做了以下工作（圖）

a.       GO富集：對(duì)照B73參考基因組，產(chǎn)生circRNA的基因更多參與細(xì)胞過程(P = 4.40E-14),。

b.       GWAS：超過7500非冗余可探測(cè)到circRNA基因與表型變異相關(guān),。隨機(jī)選擇兩組基因比較，可探測(cè)到circRNA的基因group中,，接頭相關(guān)位點(diǎn)顯著高于未檢測(cè)組,；基因長度較長；與circRNA具有類似的側(cè)翼內(nèi)含子長度且具有相似的表達(dá)模式,。說明可轉(zhuǎn)錄出circRNA的基因更可能參與表型變異,。

c.       GRMZM2G089149 （was significantly associated with ear height/ contains LLERCPs and accumulates a circRNA, circ1690,）PCR擴(kuò)增結(jié)果顯示，該基因包含14個(gè)外顯子,、13個(gè)內(nèi)含子,，circ1690包含第三個(gè)到第十一個(gè)外顯子以及第二個(gè)到第十一個(gè)內(nèi)含子（含LLERCP）；定量結(jié)果顯示幾乎所有的自交系GRMZM2G089149基因都包含LLERCPs且11個(gè)自交系的circ1690中包含的LLERCPs的濃度顯著高于RCPLLEs,，說明LLERCPs與circRNA的形成相關(guān),。同時(shí)circ1690的表達(dá)與GRMZM2G089149線性轉(zhuǎn)錄本的濃度呈負(fù)相關(guān)。但是作者并沒有觀察到穗高與線性或者circRNA轉(zhuǎn)錄本的關(guān)系,。

小結(jié)：

文章主要通過 maize reference inbred B73 兩周齡的幼苗葉子circRNA-Seq數(shù)據(jù),，分析玉米中circRNA的形成機(jī)制和潛在的功能,。作者聚集玉米轉(zhuǎn)座子對(duì)于circRNA形成的影響，發(fā)現(xiàn)LLES以及LLERCPs顯著富集與circRNA的側(cè)翼區(qū)域,，并證明其生成的莖環(huán)結(jié)構(gòu)可以招募轉(zhuǎn)錄本環(huán)化,。然后根據(jù)前人研究結(jié)果，找到了一個(gè)包含LLERCPs轉(zhuǎn)座子的基因,，該基因控制穗高,，比較線性轉(zhuǎn)錄本和環(huán)狀轉(zhuǎn)錄本與該轉(zhuǎn)座子的關(guān)系，得出其可能通過轉(zhuǎn)座子驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)錄circRNA來調(diào)控表型變異的結(jié)論,。

兩篇文章同樣發(fā)于NP,，后者的分析的量更大，且更深,。但是,，優(yōu)質(zhì)期刊能再次刊登circRNA相關(guān)報(bào)道，證明circRNA已是研究的熱點(diǎn),，并具有研究潛力,，且植物中的研究尚有很大的空間。