环形RNA(circRNA)是一种结构与常见线性RNA不同的环状的非编码RNA转录物。在生命的各个领域环形RNAs广泛存在,包括真核生物、细菌、古生菌和病毒。最近的研究表明环形RNAs的形成机制和功能具有多样性,例如有外显子环化、内含子环化、细菌基因组环化等。多种形成机制造成了多样性的环形RNAs,具有了多种多样的功能,它能够作为miRNA海绵、RBP海绵、翻译蛋白等。环形RNA以多种形式存在与自然界中,例如真核生物中外显子后向剪接的产物、病毒或类病毒的基因组、古生菌中tRNA和rRNA内含子的剪切产物环形RNAs没有可供核苷酸外切酶识别的3’端,所以能够抵制核苷酸外切酶的降解。稳定、保守,成熟环形RNA在细胞质中大量存在。能够作为miRNAs海绵,典型的例子是miR-7海绵。结合RBP合成RNA-protein合成物,或者调解基因转录。由于环形RNA对RNA酶具有拮抗能力,有较强的稳定性,在分化成熟的细胞中可以缓慢积累,故其可以作为生物分子标记作用于临床、科研。此外有研究表明,环形RNA有可能与microRNA(miRNA)分子、外源性病毒能结合,抑制这些分子的功能。环形RNA可能具有巨大的生物学意义,目前对环形RNA的研究还很欠缺,特别是内含子来源的环形RNA方面。本课题以拟南芥为研究对象,依照环形RNA这类RNA的特点,对内含子分支点、内含子来源的环形RNA进行识别及分析。本课题首先进行实验:核苷酸外切酶(RnaseR酶)处理的实验组及不做任何处理的对照组,共2组4次重复8个样本,然后将试验样本进行高通量测序。根据分支点特点在内含子中识别分支点,并通过分析分支点的保守性、位点等探索其特征。计算8个样本的基因表达水平,通过对基因表达水平进行聚类、离散方式,分析2组样本间的差异。此外通过标准化表达公式对内含子的表达进行计算。依据内含子表达水平筛选内含子来源的环形RNA,选择具有代表性的显著上调的环形RNA。比较基因与内含子在2组的差异,侧重对内含子进行分析。通过长度等特征来对环形RNA进行分析。本课题对环形RNA特征及实验数据进行细致而认真的分析,做出如下成果:1)识别出4080个分支点;2)发现分支点核苷酸具有高度保守性,在3’剪切位点上游19-37nt区域等特征;3)由拟南芥(对照组与实验组)经过RNA酶处理的高通量序列数据,识别出9227个内含子来源环形RNA;4)通过差异性分析找到172个实验组相对对照组显著上调的环形RNA;5)环形RNA长度一般在400bp,比正常内含子长度要更长;综上,本课题分别识别出拟南芥中套索分支点及内含子来源环形RNA,并进一步分析其特征。希望能够为之后拟南芥或环形RNA的研究提供帮助。