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CircTarget：多种细胞类型circRNA调控综合数据库

已有 143 次阅读 2026-1-23 10:45 |个人分类:科普|系统分类:科普集锦

CircTarget：多种细胞类型circRNA调控综合数据库

环状 RNA（circRNA）是共价闭合的 RNA 分子，主要通过 pre-mRNA 反向剪接形成，即下游的 5'剪接供体位点与上游的 3'剪接受体位点连接，形成特有的反向剪接接头（BSJ）。这个过程在整个转录组中产生了数十万个不同的circRNA。值得注意的是，其中一部分表现出极高的环状-线性比例（例如 CDR1as/ciRS-7、circRMST和 circHIPK3），显示出卓越的稳定性、丰富的表达以及跨细胞类型和组织的保守性。机制研究表明，circRNA通过多种机制调控基因表达：捕获 miRNA和 RNA 结合蛋白（RBP），调节转录和剪接，稳定 mRNA 并增强翻译，以及编码功能性肽。其临床意义体现在与阿尔茨海默病、癌症和心血管疾病的关联中。独特的稳定性与组织特异性表达模式的结合，使它们成为治疗靶点和诊断生物标志物的理想选择。

随着circRNA测序数据集的日益增多以及circRNA注释计算流程的改进，促进了众多数据库的发展（例如 circBase、circAtlas、CircBank、deepBase、CIRCpedia、circRNADb、MiOncoCirc和 CircRiC）。在这些数据库中，circBase 仍然是使用最广泛的资源，收录了四种物种中不同组织和细胞系的circRNA。circAtlas v3.0 提供了最广泛的集合，包含 10 个物种 33 种组织中超过 300 万个脊椎动物circRNA。circRNADb 专门用于预测circRNA的编码潜能。CircBank 收录了人类的circRNA并提供丰富的注释。MiOncoCirc和 CircRiC专注于来自癌细胞系或临床样本的circRNA。

尽管在circRNA鉴定方面已取得显著进展，但circRNA靶点的图景仍基本未被探索。当前知识主要局限于circRNA-miRNA相互作用，例如 starBase收录了 108 个 CLIP-seq 数据集中约 9000 对 miRNA-circRNA相互作用，以及 CircInteractome、CircNet 2.0和 circAtlas 3.0，它们使用计算工具（PITA、miRanda和 TargetScan）预测 miRNA 靶点。相比之下，circRNA与mRNA和非编码 RNA 的相互作用仍知之甚少。近期研究采用 4-氨基甲基-4,5,8-三甲基补骨脂素介导的补骨脂素交联结合寡核苷酸 pull-down 或 polyA 选择，鉴定了特定的circRNA-mRNA 相互作用对。然而，这些方法分辨率低、缺乏精确的结合位点信息，且依赖费力的验证，导致我们对circRNA调控网络的认知存在关键空白。

为弥补这一空白，Zhang等人构建了 CircTarget——首个系统性地表征转录组中circRNA与靶标 RNA 相互作用的综合数据库（图1，https://circtarget.cn/）。通过整合通过 RIC-seq 、KARR-seq、PARIS、SPLASH和 LIGR-seq在 13 种细胞系和人类及小鼠海马组织中获得的 RNA-RNA 相互作用数据，收集了132,517个高置信度的 circRNA-靶标 RNA 相互作用。CircTarget 中的每条记录提供了详细的相互作用信息，包括精确的相互作用坐标、支持嵌合读数计数、统计显著性（P 值）、预测的杂合双链结构以及结合稳定性（最小自由能（MFE）。为便于生物学解释，整合了功能注释，包括(i)来自精选数据库 circad、circR2Disease和 circRNADisease的实验验证的疾病关联，以及(ii)来自 GWAS Catalog、ClinVar和 ICGC 数据库（https://dcc.icgc.org/）的疾病相关变异。这些整合特征使 circRNA 介导的相互作用及其在疾病发病机制中潜在作用的探索成为可能。

图1 系统性鉴定 circRNA-靶 RNA 相互作用及构建 CircTarget 数据库的概述。通过分析五个可用的 RNA-RNA 相互作用组数据集鉴定了 circRNA-靶 RNA 相互作用。主要相互作用由跨越 circRNA 和靶 RNA 序列两端 BSJ（背切接合点）的嵌合读数确定。对于高度环化的 circRNA（CLR ≥ 0.85），将分析扩展至映射到 circRNA 任何区域的嵌合读数。所有鉴定出的相互作用随后被注释了丰富的功能特征。BSJ：背切接合点，CLR：环化-线性比率

参考文献

[1] Hongmei Zhang, Yuyang Zhang, Peng Li, Zhen Yuan, Wanglong Liu, Jinyue Zhang, Ruitian Li, Chen Lu, Ping Zhu, Yuanchao Xue, CircTarget: a comprehensive database of circRNA–target RNA interactions across multiple cell types, Nucleic Acids Research, 2025;, gkaf1280, https://doi.org/10.1093/nar/gkaf1280

以往推荐如下：

1. 分子生物标志物数据库MarkerDB

2. 细胞标志物数据库CellMarker 2.0

3. 细胞发育轨迹数据库CellTracer

4. 人类细胞互作数据库：CITEdb

5. EMT标记物数据库：EMTome

6. EMT基因数据库：dbEMT

7. EMT基因调控数据库：EMTRegulome

8. RNA与疾病关系数据库：RNADisease v4.0

9. RNA修饰关联的读出、擦除、写入蛋白靶标数据库：RM2Target

10. 非编码RNA与免疫关系数据库：RNA2Immune

11. 值得关注的宝藏数据库：CNCB-NGDC