MỤC LỤC BÀI VIẾT
Giới thiệu
RNA vòng (circle RNA) là một loại RNA nội sinh có cấu trúc vòng khép kín, giúp chúng có độ ổn định cao hơn so với RNA tuyến tính. Dù được phát hiện từ những năm 1970, circle RNA chỉ mới thu hút sự chú ý gần đây khi được phát hiện có vai trò trong điều hòa biểu hiện gen và liên quan đến nhiều quá trình sinh lý bệnh. Sự phát triển của công nghệ giải trình tự và các công cụ tin sinh học đã mở ra nhiều hướng nghiên cứu mới về circle RNA, đặc biệt trong y sinh học.
Tổng quan về circle RNA
Định nghĩa và phân loại
circle RNA được hình thành qua quá trình nối ngược (back-splicing) của pre-mRNA và được chia thành ba loại chính:
- circRNA ngoại tử (ecircRNA): Hình thành từ exon.
- circRNA nội tại (ciRNA): Có nguồn gốc từ intron.
- circRNA ngoại-nội tại (EIciRNA): Chứa cả exon và intron.
Chức năng sinh học
circRNA tham gia vào nhiều quá trình sinh học quan trọng, bao gồm:
- MiRNA sponge: Điều hòa biểu hiện gen bằng cách liên kết với miRNA.
- Tương tác với protein: Liên kết với các protein liên kết RNA (RBP) để điều chỉnh hoạt động của chúng.
- Điều hòa phiên mã: Một số circle RNA liên kết với RNA polymerase II để điều hòa biểu hiện gen.
- Dịch mã protein: Một số circle RNA có khả năng dịch mã thành protein.
- Vai trò trong bệnh lý: Liên quan đến ung thư, bệnh tim mạch, bệnh thần kinh, và đóng vai trò như biomarker chẩn đoán.
Phương pháp phát hiện và phân tích circRNA
Các phương pháp phổ biến để phát hiện và định lượng circRNA gồm:
- Giải trình tự circRNA (Circ-seq)
- Microarray
- Northern blot, RT-qPCR, ddPCR
- RNA-FISH, RIP, kéo xuống bằng ASO
- Phần mềm phân tích: STAR, DCC, CircTest
Ứng dụng của tin sinh học trong nghiên cứu circle RNA
Phân tích cấu trúc và chức năng
- Dự đoán cấu trúc bậc hai và không gian ba chiều: Công cụ như cRNAsp, Mfold, Vienna RNA package giúp dự đoán cấu trúc RNA vòng.
- Phân tích biểu hiện circRNA: Kết hợp RNA-seq và microarray để xác định biểu hiện đặc hiệu theo mô.
- Xác định tương tác miRNA-circRNA: Công cụ như miRanda, RNAhybrid, TargetScan dự đoán vị trí liên kết miRNA.
- Xây dựng mạng lưới tương tác: Phân tích ceRNA để tìm hiểu cách circRNA điều hòa biểu hiện gen.
Phần mềm và công cụ tin sinh học phổ biến
Một số công cụ nổi bật trong nghiên cứu circRNA:
- circtools: Phát hiện, phân tích và kiểm tra chất lượng circRNA.
- ATOS, circDeep: Dự đoán circRNA bằng học máy.
- CRAFT: Dự đoán chức năng của circRNA.
Kết luận
circRNA là một lĩnh vực đầy tiềm năng trong nghiên cứu sinh học và y học. Với sự hỗ trợ của tin sinh học, các nhà khoa học có thể khám phá sâu hơn về chức năng, cơ chế hoạt động và ứng dụng của circRNA, đặc biệt trong chẩn đoán và điều trị bệnh. Việc phát triển các công cụ phân tích mạnh mẽ sẽ tiếp tục thúc đẩy những tiến bộ mới trong lĩnh vực này.
LOBI Vietnam là công ty tiên phong trong lĩnh vực Đọc trình tự gen thế hệ mới NGS (Next Generation Sequencing) và Phân tích Tin sinh học. Liên hệ hotline/Zalo 092.510.8899 để biết thêm chi tiết.
