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最近动物和人类转录组研究中发现一种非编码RNA分子,能在剪切复合体的作用下利用基因的一个或者多个外显子连接成为环状RNA分子 (circular RNA, circRNA)。这种分子具有miRNA海绵体的功能,调节其母基因的表达,同时发现环状RNA的形成依赖于两侧的内含子互补序列。环状RNA在植物上的大规模鉴定情况尚无报道,并且目前开发的环状RNA预测软件均针对动物或人类基因组,在植物之上预测的结果准确率较低,敏感度不高。本研究选择模式植物水稻和拟南芥,试图回答环状RNA在植物上的存在情况及其特征,并据此开发一套适合植物基因组特点的环状RNA预测软件,为植物环状RNA的研究奠定基础。具体结果如下：(1)使用去核糖体RNA-seq数据,分别在水稻和拟南芥之中鉴定到12037和6012个环状RNA,其中56%(10/18个环状RNA,10为获得验证的个数,18为验证的总数)的水稻外显子类型环状RNA获得实验的验证。大约700个外显子类型环状RNA的母基因在水稻和拟南芥之间是同源基因,表明植物环状RNA具有一定的保守性。植物环状RNA两端的内含子比线性基因的内含子长,趋势与动物和人类上的研究一致；但与动物和人类上的环状RNA相比,其两端的内含子拥有更少的重复序列和反向互补序列。植物上的环状RNA表达存在时期和组织特异性,其中27个水稻外显子类型的环状RNA在有磷和无磷营养处理状态下显著差异表达,而且一些环状RNA的表达与母基因呈现明显的正相关。我们结果揭示了环状RNA在植物上是普遍存在的,可能作为一种非常重要的调节因子。(2)在植物上开发了外显子类型环状RNA预测方法及软件(PcircRNA_finder)。模拟数据和真实数据显示,与现有的主要预测软件(Find_circ和CIRCexplorer)相比,PcircRNA_finder在保证一定的准确率的情况下,根据植物基因组的特点,针对植物基因组上面的环状RNA进行较好的优化,具有较好的敏感性,能对供体(donor)和受体(acceptor)较小变化的可变环化进行区分和预测,综合评价指标领先。同时,该软件拥有良好的输出格式,提供了较为详细的环状RNA信息,方便后续的实验验证和环状RNA的功能研究。