circRNAs（环形RNA分子）是生物体内存在的一类特殊非编码RNA，其特征是没有5‘末端帽子和3’末端poly(A)尾巴，并以共价键形成环状结构。1976年，Sanger等首次在高等植物中发现了致病性的单链环状病毒，这标志着人类对circRNA的首次认识。尽管circRNA已被发现数十年，长期以来被视为错误剪接的产物，但在2013年其科研价值被重新认识，迅速成为基因调控领域的明星分子。

在2013年，Nature杂志同步发表了两篇关于circRNA的研究，揭示其能够阻断miR-7，从而推动了相关研究的快速发展。在真核细胞中，circRNA通过特定的可变剪切机制生成，其中大部分来源于外显子，少部分内含子来源的circRNA则存在于细胞核中。这些分子的表达水平受种属、组织及时间的特异性影响，同时具备一定的序列保守性。与线性RNA相比，circRNA因为其闭合环状结构而具有更高的稳定性，使其不易被核酸外切酶降解。

绝大多数circRNA为非编码类型，主要在转录或转录后水平上调控基因表达，虽然也有少量circRNA能够翻译成多肽。特别地，circRNA能够充当microRNA的“海绵”，通过与其结合来调整microRNA对靶mRNA的抑制效果。这种被称为“microRNA海绵效应”的机制，可以通过吸附microRNA以降低其活性，间接增加下游基因的表达。例如，环状RNA Cdr1as 能够与miR-7结合，调控神经元中神经递质谷氨酸的释放，进而影响神经功能。研究显示，Cdr1as可以结合超过70个miR-7结合位点，有效调节其活性，因此在神经系统中扮演重要角色。

此外，circRNA还能与RNA结合蛋白（RBP）相互作用，调节其活性。某些circRNA甚至可以作为增强子或支架，促进不同蛋白之间的相互作用，影响信号转导与基因表达。例如，circ-Foxo3与细胞周期调控蛋白结合，从而抑制细胞周期进展，实现对细胞增殖的负调控。另一个例子是circZKSCAN1，通过与RBP相互作用抑制肝癌细胞的迁移和侵袭，显示出在癌症发生和发展中具有关键作用。

近日，《分子细胞》发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心的研究，解析了在生理条件下circRNA被内切酶DIS3监控降解的新机制，为圈出circRNA的生理特征及调控提供了新见解。

为提升circRNA的研究效率，采用高通量测序技术如RNA-seq及Nanopore测序，可以高效鉴定其全长序列与可变剪接事件，并进行量化分析。此外，使用微阵列技术能够快速检测circRNA的表达谱。通过实时定量PCR（qPCR）设计特异性引物并针对逆向剪接位点进行分析，也为不同样本间的circRNA表达水平的比较提供了便利。

随着高通量测序技术的普及，XPJ借助深厚的技术基础和创新能力，已成为研究环状RNA的主流解决方案供应商，提供从样本类型到建库全程的完整解决方案。

尽管circRNA的研究已取得显著进展，但其在疾病中的具体作用机制仍需深入探讨。未来的研究方向将包括探索它的生成机制和调控网络，揭示不同疾病中circRNA的作用机理，开发基于其的疾病诊断和治疗策略，以及探索其在生物技术和合成生物学中的应用潜力。通过这些研究，将进一步澄清circRNA的生物学意义以及在疾病诊断和治疗中的重要作用。

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