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Circ RNA(circular RNA)是近些年研究的热点,它是一种依靠共价键结合的闭合环状分子,与普通的线性RNA相比,circ RNA对RNA外切酶或RNase R更具有抵抗性,更加稳定。circ RNA能够通过与mi RNA、蛋白结合、调控基因转录、编码蛋白等途径发挥作用。随着高通量测序技术的发展和进步,越来越多的circ RNA在古细菌、真菌、植物、动物、人体中被发现,最近还发现γ疱疹病毒、乙肝病毒也可以编码circ RNA。草鱼呼肠孤病毒(Grass carp reovirus,GCRV)是草鱼出血病的病原体,以往有关GCRV的研究主要集中在病毒编码的蛋白基因、病毒与宿主互作等方面,目前没有关于GCRV circ RNAs的报道。1、基于高通量测序技术对GCRV编码的circ RNAs研究为了探讨GCRV形成circ RNAs的潜力,对感染GCRV-873株的CIK细胞进行了circ RNA测序,将测序结果与GCRV基因组序列比对,得到了32种来源于GCRV的circ RNAs,其中31条是来源于GCRV基因组ds RNA的反义链。用Web Logo3软件对circ RNAs的切割位点上、下游5个核苷酸的保守性分析结果显示,5’-端切割位点上、下游2个核苷酸序列多为“AG↓GG”,3’-端切割位点上、下游2个核苷酸序列多为“AG↓GT”。circ RNA-mi RNA-m RNA调节网络分析结果显示,GCRV circ RNA可以与宿主、病毒的mi RNA互作,调节宿主基因的表达,这些受调节的宿主基因涉及到生物调节(biological regulation)、细胞通讯(cell communication)、应激反应(response to stimulus)、离子结合(ion binding)、核酸结合(nucleic acid binding)等GO条目。在GCRV circ RNA通过与宿主mi RNA互作调节的宿主m RNA中,没有发现所调节的基因在KEGG通路上富集;在GCRV circ RNA通过与病毒mi RNA互作调节的宿主m RNA中,所调节的基因在RAF非依赖性MAPK1/3激活、脂肪细胞因子信号通路出现明显的富集。2、GCRV circ RNA circ-S7(-)654-1292的功能研究为了探讨GCRV circ RNA的功能,本研究选择了2个circ RNA进行了研究。circ RNA circ-S7(-)654-1292的序列对应于GCRV-873株S7片段(Gen Bank登录号:AF403393.1)-/nt:654-1292区域,利用发散引物(divergent primers)PCR、跨接合位点(junction site)引物进行PCR,PCR产物的Sanger测序证实circ-S7(-)654-1292确为环状分子;免疫荧光结果显示,circ RNA circ-S7(-)654-1292主要分布于细胞质中;q RT-PCR检测结果显示,circ RNA circ-S7(-)654-1292的丰度随GCRV感染进程而增加;生物信息分析结果显示,circ-S7(-)654-1292可能与8个GCRV编码的mi RNA互作,从而进一步靶向与免疫、凋亡、转录调控相关的8个宿主基因;瞬时转染研究显示,circ-S7(-)654-1292可显著上调CD8β、IFN-γ基因的表达水平,抑制GCRV结构蛋白VP7的表达,表明circ-S7(-)654-1292具有控制病毒增殖的作用;RNA-Protein Pull-Down结果显示,NF-κB是circ-S7(-)654-1292的互作候选蛋白,并发现circ-S7(-)654-1292可提升p65、c-Rel基因的表达水平,促进NF-κB入核,抑制GCRV感染状态下CIK细胞从G1期到S期的进程,并部分逆转GCRV感染引起的细胞凋亡;生物信息分析发现circ-S7(-)654-1292具有一个编码29个氨基酸残基的小肽的开放读码框,Western blotting证实当用Ds Red基因替代该读码框时可检测到Ds Red的表达,推测circ-S7(-)654-1292具有编码由29个氨基酸残基组成的小肽的能力。3、GCRV circ RNA circ-S5(-)1088-1360的功能研究circ RNA circ-S5(-)1088-1360序列对应于GCRV-873株S5片段的-/nt:1088-1360区域(Gen Bank登录号:AF403391.1),利用发散引物PCR、跨接合位点引物进行PCR,PCR产物的Sanger测序证实circ-S5(-)1088-1360确为环状分子。研究结果显示circ-S5(-)1088-1360主要分布于细胞质中,其表达水平随病毒感染进程而增加,并发现circ-S5(-)1088-1360可以上调CD8β、CD4L、IFN-γ的表达,激活草鱼的免疫系统,并抑制GCRV结构蛋白VP7的表达,推测circ-S5(-)1088-1360对病毒的增殖有调控作用。综上,GCRV的RNA能形成circ RNAs,circ-S7(-)654-1292能激活免疫相关基因CD8β、IFN-γ的表达,能与NF-κB互作并促使NF-κB入核,具有调控病毒增殖、调节细胞周期、抑制细胞凋亡的功能,circ-S7(-)654-1292具有编码由29个氨基酸残基组成的小肽的潜力。circ-S5(-)1088-1360也能激活CD8β、CD4L、IFN-γ的表达,调控GCRV的增殖。这些结果加深了对GCRV基因组携带的遗传信息的认识,为理解GCRV与宿主的关系提供了新线索。