图 环形RNA滚环扩增及验证体系
在国家自然科学基金项目（32130020、32025009、91940306）等资助下，中国科学院北京生命科学研究院赵方庆团队建立了环形RNA全长转录本解析和高效挖掘的技术体系。研究成果以“利用纳米孔测序和CIRI-long方法对环形RNA转录本进行全长测定（Full-length circular RNA profiling by nanopore sequencing with CIRI-long）”为题，于2023年4月12日发表在《自然•实验室指南》（Nature Protocols）杂志上。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41596-023-00815-w。
环形RNA在真核生物体内具有广泛的生物学功能。由于环形RNA序列与线性RNA有极高的相似度，如何高效鉴定环形RNA特有的外显子结构是环形RNA研究中的技术难题。赵方庆团队前期提出了CIRI-AS算法，基于BSJ读段对比结果对环形RNA内部可变剪接结构进行识别；进一步开发了CIRI-full算法，通过识别双端250bp测序数据中反向重叠区特征，对500bp以内的环形RNA进行了全长重构。在此基础上，研究组开发了基于纳米孔测序的方法CIRI-long，从而实现了对不同长度环形RNA全长序列的高效鉴定。
在该研究中，赵方庆团队利用小鼠脑组织及人HeLa细胞系样本作为示例，详细描述了环形RNA高效富集与全长测定方法CIRI-long（图）。CIRI-long方法可以鉴定新型环形RNA，如线粒体来源环形RNA或内含子自连型环形RNA。同时，重构获得的环形RNA全长序列可以用于预测后续环形RNA的功能。另外，利用长读长测序方法构建出的环形RNA序列，可作为评估基于传统二代测序技术的环形RNA拼接算法的标准数据集，进一步改进现有算法。与近年来开发的多个长读长环形RNA测序技术相比，CIRI-long方法实验步骤更为便捷，实现了对不同长度环形RNA全长结构的直接测定，可以应用于多种组织与细胞样本。
该研究丰富了我们对环形RNA多样性及形成机制认识，为深入解析这一崭新类型的非编码RNA分子提供了重要工具。