PlantCircRNA：植物环状RNA综合数据库

环状RNA(circRNA)代表了最近发现的存在于许多真核生物中的新型调控非编码RNA。传统的RNA检测和分析方法需要自由的5’和3’，但是这种经典方法完全忽略和低估了circRNA的表达和生物学重要性。circRNA的研究具有重要的研究价值。首先，环状RNA是由非编码RNA介导的调控网络的重要组成部分，它们竞争性地结合microRNA，阻止microRNA结合并负调控其靶标。对信使RNA (mRNA)表达的重要调控作用，并且可能是阐明调控网络的重要环节。其次，环状RNA具有巨大的应用潜力。环状RNA具有较强的组织特异性、结构、在细胞质中的稳定性以及能够发挥长期的细胞调控功能，这意味着它们在农业和医学方面具有广泛的应用前景。

2011年，Salmena等人提出了“竞争性内源性RNA”假说，即mRNA和长链非编码RNA通过使用miRNA应答元件(MRE)作为“通用语言”进行相互沟通和调节。具体来说，包括circRNA在内的各种RNA通过争夺有限的miRNA资源来影响其他RNA的表达水平。自2011年以来，大量研究证明了circRNA表达的重要性，circRNA已成为研究热点。2012年，Salzman等人通过计算方法和全转录组高通量测序，发现并实验验证了circRNA在人类细胞中的广泛存在。随后，两个独立研究小组证实了circRNA可以竞争性地结合miRNA，从而影响目标mRNA的表达，并阐明了circRNA影响miRNA的生物学功能。2022年，Breuer等人和Meganck等人报道了影响生物学功能的合成环状RNA的设计和表达。最近，Huang等人报道了circRNA的非规范翻译导致抗肿瘤免疫。

circRNA数据库有几个，包括circbase、CircNet、circBank和CIRCpedia。此外，大量的植物circRNA研究已经发表，PlantCircBase和PlantCircNet已经从实验验证和公共资源中开发出来。2016年，拟南芥数据库AtCircDB和作物数据库CropCircDB引起了业界的广泛关注。在PubMed中，2012年以来仅发表了81篇植物circRNA文章(涉及30个物种)，数量相当少。研究界迫切需要一个大型的综合性植物circRNA数据库。为了填补这一空白，He等人分析了来自1928个独立研究的39,245个RNA-seq样本来提取环状RNA。在94种植物中发现了673,443个环状RNA。利用这些序列，生成了PlantCircRNA（图1，https://plant.deepbiology.cn/PlantCircRNA/），该数据库还包括来自AtCircDB和CropCircDB数据库的信息，是一个更全面的资源。此外，PlantCircRNA将组织、压力信息以及以前的出版物纳入平台，这将有助于用户跟踪circRNA中组织和压力特异性的变化。PlantCircRNA还用最近提出的真核生物的新命名系统来注释环状RNA。最后，PlantCircRNA是一个用户友好的网站，以加快对植物circRNA研究。这个全面的数据库将为植物环状RNA提供前所未有的见解。

图1 PlantCircRNA的数据收集和流程。(A) 94种植物的RNA-seq样本分布。(B) RNA-seq样本总数与发布日期的散点图。(C)数据收集与发布日期。(D) 94种植物的circRNA分布。(E)非生物应激与组织的维恩图。(F)植物环状RNA流程

PlantCircRNA是94种植物的综合平台，包括71种双子叶植物、13种单子叶植物和10种其他植物。这一新的资源不仅为从39,245个RNA-seq样本中提取的circRNA提供了一个集成的资源，而且还导入了AtCircDB和CropCircDB的原始知识。它也提供来自不同环境和不同压力下的环状RNA。此外，每个circRNA都标注了检测评分和实验验证(即来自独立研究的结果)，以评估其一致性。PlantCircRNA为研究社区开发了一个综合平台，用于可视化、分析和下载与目标环状RNA相关的数据。下一步，作者们将继续从不同的植物物种中收集新的环状RNA。这一资源旨在将为学界提供前所未有的植物环状RNA的新见解。

参考文献

[1] He S, Bing J, Zhong Y, Zheng X, Zhou Z, Wang Y, Hu J, Sun X. PlantCircRNA: a comprehensive database for plant circular RNAs. Nucleic Acids Res. 2024 Aug 27:gkae709. doi: 10.1093/nar/gkae709.  

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