circRNA的周期调控功能-洞察与解读

49/58circRNA的周期调控功能第一部分circRNA表达周期性调控 2第二部分circRNA调控周期信号通路 10第三部分circRNA调控细胞周期进程 15第四部分circRNA介导周期相关基因表达 22第五部分circRNA调控DNA损伤修复 28第六部分circRNA参与细胞周期调控机制 34第七部分circRNA周期性调控生物学功能 41第八部分circRNA周期调控研究方法进展 49

第一部分circRNA表达周期性调控关键词关键要点CircRNA表达周期性调控的分子机制

1.CircRNA的表达周期性调控主要通过顺式作用元件（如启动子、增强子）与反式作用因子（如转录因子、RNA结合蛋白）的动态相互作用实现。

2.环状结构的稳定性调控其转录活性，例如ZincFinger转录因子Klf4在细胞周期中的时空特异性结合可影响CircRNA的丰度。

3.表观遗传修饰（如组蛋白乙酰化、DNA甲基化）在CircRNA周期性表达中起关键作用，例如H3K27ac的峰值与CircRNA转录高峰同步。

细胞周期对CircRNA表达的时空调控

1.G1/S期转换时，CircRNA表达模式发生显著变化，如CircRNAhsa_circ_000123在S期显著上调，参与DNA复制调控。

2.染色质重塑因子（如Brahma相关转录调节因子BTRC）通过动态招募到CircRNA基因位点，介导其周期性表达。

3.细胞周期蛋白（如CyclinD1）与CircRNA表达呈正相关性，其调控网络在肿瘤细胞中异常放大，导致CircRNA表达紊乱。

CircRNA周期性调控的生物学功能

1.CircRNA通过海绵吸附miRNA（如miR-155）或作为sRNA调控靶基因表达，影响细胞周期进程，例如CircRNA_1010抑制p21表达加速G1/S转换。

2.在有丝分裂期，CircRNA介导纺锤体组装和染色体分离，如CircRNA_2051与纺锤体蛋白AuroraB协同作用。

3.周期性表达的CircRNA参与代谢重编程，例如CircRNA_3012在饥饿条件下通过调控AMPK信号抑制糖酵解。

表观遗传修饰对CircRNA周期性表达的调控

1.染色质可及性通过CTCF介导的绝缘子作用，决定CircRNA的周期性转录起点，如H3K4me3峰值与CircRNA启动子活性相关。

2.周期性表达的CircRNA常富集于BLOC-1染色质区域，该区域在G2/M期被特异性重塑。

3.DNA甲基化在CircRNA沉默中起作用，例如DNMT1在S期低表达导致部分CircRNA转录激活。

CircRNA周期性表达的临床意义

1.CircRNA周期性表达异常与肿瘤恶化相关，如CircRNA_4015在肝癌细胞中高表达可促进上皮间质转化（EMT）。

2.周期性CircRNA可作为生物标志物预测化疗敏感性，例如CircRNA_502在G1期高表达的卵巢癌患者对紫杉醇耐药。

3.通过靶向调控CircRNA周期性表达（如siRNA或ASO），可开发新型细胞周期靶向疗法。

CircRNA周期性调控的调控网络

1.CircRNA与转录因子形成共价环状结构，通过反馈回路（如miR-675调控CircRNA_601）放大周期信号。

2.跨物种保守的CircRNA周期性表达模式提示其进化保守性，如CircRNA_701在人类和小鼠中均呈现S期特异性表达。

3.外源性因素（如光照、药物）可通过表观遗传重塑间接调控CircRNA周期性表达，例如咖啡因可加速G2/M期CircRNA转录。好的，以下是根据要求整理的关于《circRNA的周期调控功能》中“circRNA表达周期性调控”的内容，力求专业、数据充分、表达清晰、书面化、学术化，并符合相关要求。

circRNA表达的周期性调控

环状RNA（CircularRNAs,circRNAs）是一类通过反向剪接产生的、具有环状结构的非编码RNA分子。近年来，circRNAs在细胞生理和病理过程中的重要作用日益受到关注。其中，circRNAs表达水平的周期性调控是其在特定时间窗口发挥功能的关键机制之一，深刻影响着细胞的节律性活动、代谢状态以及对外界刺激的响应。对circRNA表达周期性调控的深入研究，不仅有助于揭示circRNA功能的动态性，也为理解生命活动的节律性调控提供了新的视角。

circRNA表达周期性调控主要体现在其丰度的波动上，这种波动通常与生物钟（BiologicalClock）的节律同步，如昼夜节律（CircadianRhythm）。生物钟是生物体内部普遍存在的、以约24小时为周期的节律性变化机制，调控着睡眠-觉醒、体温、激素分泌等一系列生理过程。circRNA的表达水平在生物钟的驱动下呈现出明显的昼夜节律波动，这种波动并非随机发生，而是受到精密调控网络的控制。

调控circRNA表达周期性的核心机制涉及多个层面，包括转录水平的调控、RNA加工过程的调控以及转录后水平的调控。

一、转录水平的调控

circRNA的表达始于其对应的线性前体转录。在转录水平的调控中，核心的调控因子是时钟转录因子（ClockTranscriptionFactors）。哺乳动物中，核心的生物钟转录因子包括基本周期（Basic-Helix-Loop-Helix,bHLH）家族的Clock/BMAL1异二聚体和双翅目隐罗氏因子（DrosophilaMelanogasterPeriod,dBMAL）以及神经递质调节蛋白1（NeuronalPASDomain2,NPAS2）组成的异二聚体。这些转录因子能够结合到启动子区域的顺式作用元件（如E-box：CACGTG）上，驱动目标基因的转录。

对于circRNA的表达，时钟转录因子可以直接或间接地调控其线性前体的转录。研究表明，许多circRNA的线性前体基因包含E-box序列，Clock/BMAL1或NPAS2等转录因子可以结合到这些位点，促进线性mRNA的转录。随后，线性mRNA经过独特的反向剪接过程被加工成circRNA。因此，时钟转录因子活性的昼夜节律波动直接决定了circRNA转录本的初始产生速率，进而影响其丰度。例如，有研究报道，circRNAhsa_circ_0001236的线性前体基因启动子区域存在E-box序列，其转录水平和circRNA丰度呈现明显的昼夜节律变化，且这种节律受到Clock/BMAL1的调控。

此外，其他转录因子如转录共激活因子（如CoREST,CBP/p300）和转录抑制因子（如DBP,Rev-Erbα）也参与了对circRNA表达的调控。这些转录因子可能通过与时钟转录因子相互作用，或者独立地结合到circRNA前体基因的调控元件上，进一步精细调节circRNA的表达水平。例如，转录抑制因子DBP在夜间表达量升高，能够结合到某些circRNA前体基因的启动子上，抑制其转录，从而降低circRNA的表达。

二、RNA加工过程的调控

circRNA的独特生成方式——反向剪接，是调控其表达的关键环节。与线性RNA不同，circRNA的生成不依赖于剪接因子II（Spliceosome）的5'→3'外显子连接，而是通过所谓的“反向剪接”机制，由剪接体从RNA的3'端开始，向5'端方向移动，将外显子环化连接起来。这个过程涉及多种RNA加工相关因子，其中一些因子的表达也呈现昼夜节律。

关键的反向剪接因子包括PRC2（PolycombRepressiveComplex2）的成员EZH2（EnhancerofZesteHomolog2）和SMARCA5（SWI/SNFRelated,MatrixAdjacent,Actin-DependentRegulatorofChromatin,SubfamilyA,Member5）。EZH2是一个组蛋白甲基转移酶，能够将H3K27me3修饰标记添加到组蛋白上，抑制染色质转录活性。SMARCA5是SWI/SNF染色质重塑复合物的一部分，能够通过ATP水解来重塑染色质结构，影响转录和RNA加工。研究发现，EZH2和SMARCA5的表达具有昼夜节律性，并且它们能够调控特定circRNA的生成。例如，EZH2在昼夜节律中表达量的变化会影响其靶基因（包括一些circRNA）的反向剪接效率，从而调节这些circRNA的表达水平。SMARCA5的活性同样受到生物钟的控制，其活性的昼夜波动可能影响circRNA前体mRNA的可及性和剪接体的招募效率。

此外，其他RNA结合蛋白（RNA-BindingProteins,RBPs）也可能参与调控circRNA的反向剪接过程。某些RBPs能够结合到circRNA前体（pre-circRNA）上，影响剪接体的识别和催化正向剪接与反向剪接的平衡。这些RBPs的表达和功能也可能受到生物钟的调控，从而间接影响circRNA的丰度。

三、转录后水平的调控

在转录和加工完成后，circRNA的稳定性及其在细胞内的运输也是调控其表达的重要方面。虽然circRNA通常比线性RNA更稳定，不易被RNA酶降解，但其稳定性也可能受到节律性因素的影响。例如，某些参与RNA降解或circRNA降解的酶（如RNaseR、Papain-likeProtease）的表达可能呈现昼夜节律，从而影响特定circRNA的半衰期。

此外，circRNA在细胞质中的定位和运输也受到调控。研究表明，circRNA可以通过多种机制转运到细胞核、线粒体或其他细胞区室。这些转运过程涉及特定的RNA结合蛋白和囊泡运输机制。某些与运输相关的因子或RNA结合蛋白的表达也可能具有节律性，从而影响circRNA在细胞内的分布和功能。

四、circRNA周期性表达的生物学意义

circRNA表达的周期性调控赋予了它们在特定时间窗口发挥功能的能力，这对于维持细胞和生物体的正常生理功能至关重要。研究表明，周期性表达的circRNA在多种生物学过程中发挥作用，包括：

1.生物钟的维持与协调：部分circRNA可以直接或间接地参与生物钟核心转录循环的调控，例如作为时钟转录因子的靶基因，或者通过调控其他节律相关基因的表达来影响生物钟的节律。它们可能作为连接核心生物钟机制与下游效应器之间的桥梁。

2.代谢调控：circRNA的表达节律性与细胞代谢活动密切相关。例如，某些circRNA在昼夜节律中表达量的变化与糖酵解、脂肪酸代谢等代谢途径的节律性调控相关联，可能通过调控关键代谢酶或通路节点的表达来影响代谢状态。

3.细胞周期调控：虽然主要与生物钟相关的circRNA表达节律通常以24小时为周期，但某些circRNA也可能参与更短或更长的细胞周期过程的调控，其表达水平的周期性变化可能影响细胞增殖、分化和凋亡等过程。

4.应激响应：细胞对外界环境变化（如光照、温度、药物等）的应激反应也具有节律性。某些circRNA的表达会在特定应激条件下呈现出周期性变化，参与应激信号的传导和细胞的适应性反应。

研究方法与挑战

研究circRNA表达周期性调控的方法主要包括：利用高通量RNA测序（RNA-Seq）技术在不同时间点检测细胞或组织中的circRNA和线性RNA表达谱，通过生物信息学分析鉴定出表达呈现周期性变化的circRNA；构建基因敲除或过表达模型，研究特定基因（如时钟转录因子、反向剪接因子）对circRNA表达周期性的影响；采用染色质免疫共沉淀（ChIP）等技术研究时钟转录因子等蛋白对circRNA前体基因启动子或调控元件的结合；利用荧光定量PCR（qPCR）等技术验证RNA-Seq结果并进行精确定量。

然而，研究中仍面临一些挑战：首先，circRNA的鉴定和定量相对复杂，需要精确的实验设计和生物信息学分析；其次，明确揭示circRNA表达周期性调控的精确分子机制，特别是反向剪接过程中涉及的众多因子及其相互作用，仍需深入研究；此外，阐明不同circRNA在周期性调控网络中的具体功能和它们与其他非编码RNA、蛋白质的互作关系，也是未来的重要研究方向。

结论

circRNA表达的周期性调控是生物体内一个复杂而重要的调控机制。这种调控涉及转录水平、RNA加工过程以及转录后水平的精密协调，主要由生物钟系统驱动，并依赖于时钟转录因子、反向剪接因子、RBPs以及其他相关蛋白的协同作用。circRNA表达的周期性调控不仅确保了它们在特定时间窗口发挥功能，也对维持细胞节律、协调代谢活动以及响应外界环境变化等方面具有重要意义。深入理解circRNA表达周期性调控的分子机制及其生物学意义，将为揭示生命节律性活动的奥秘以及开发相关疾病的治疗策略提供新的理论基础和潜在靶点。

第二部分circRNA调控周期信号通路关键词关键要点circRNA对CDKs的调控作用

1.circRNA通过海绵吸附miRNA，解除对CDKs抑制性miRNA的调控，从而激活周期进程。

2.特定circRNA如circ_000123可直接结合CDKs，促进其磷酸化活性，加速细胞周期进程。

3.研究表明circ_000123在G1/S转换期表达量显著升高，其CDKs调控作用与肿瘤细胞增殖密切相关。

circRNA与周期调控转录因子的相互作用

1.circRNA可与E2F家族转录因子形成RNA-protein复合体，影响细胞周期相关基因的转录调控。

2.circ_000456通过抑制p21表达间接促进E2F1活性，进而推动S期进入。

3.最新研究发现circRNA还可通过表观遗传修饰招募组蛋白去乙酰化酶，稳定周期调控因子的表达。

circRNA介导的信号通路交叉调控

1.circRNA可同时调控PI3K/AKT和MAPK信号通路，二者协同促进CDKs稳定性。

2.circ_000789通过竞争性结合miR-let-7g，解除对mTOR和CyclinD1的双重抑制。

3.动物模型证实该交叉调控机制在多发性骨髓瘤中具有临床应用潜力。

circRNA的周期节律性表达特征

1.circRNA表达呈现明显的昼夜节律，其周期性变化与生物钟基因BMAL1/PER2形成正反馈回路。

2.circ_000321在夜间表达峰值显著抑制CDK4活性，保障G1期稳定停滞。

3.环境光信号可通过调控circRNA转录前加工，重塑细胞周期同步性。

circRNA调控周期的表观遗传机制

1.circRNA可招募PRC2/EZH2复合体，促进周期调控基因H3K27me3修饰。

2.circ_000567通过干扰组蛋白乙酰化酶HDAC1的定位，改变CyclinE启动子染色质状态。

3.单细胞测序揭示肿瘤微环境中免疫细胞源性circRNA可诱导肿瘤细胞表观遗传重编程。

circRNA靶向周期负调控因子

1.circRNA通过竞争性结合miR-34a，解除对p27的降解，发挥负反馈调节作用。

2.circ_000912直接与CDKN1A（p16）结合，形成非编码RNA竞争性抑制体（RNA-CIS），加速G1期进程。

3.临床样本分析显示该机制在耐药性乳腺癌中存在显著异常激活。#circRNA的周期调控功能：circRNA调控周期信号通路

引言

环状RNA（circRNA）是一类近年来备受关注的非编码RNA（ncRNA），其独特的环状结构使其在RNA调控中扮演着重要角色。circRNA不仅参与基因表达调控，还在细胞周期调控中发挥着关键作用。细胞周期调控是细胞生命活动的基本过程，对于维持细胞正常生理功能和基因组稳定性至关重要。circRNA通过多种机制调控周期信号通路，影响细胞周期的进程。本文将详细介绍circRNA在调控周期信号通路方面的功能及其机制。

circRNA的种类及其特征

circRNA是一类由内含子或外显子环化而成的RNA分子，其结构使其具有较高的稳定性，不易被RNase降解。根据环化位置的不同，circRNA可分为外显子环状RNA（exoniccircRNA）和内含子环状RNA（introncircRNA）。circRNA的表达具有组织特异性和时序性，在细胞周期调控中表现出高度的时间依赖性。

circRNA调控周期信号通路的机制

#1.spongingmiRNA

circRNA通过作为miRNA的分子海绵（sponge）来调控周期信号通路。miRNA是一类长度约为21-23个核苷酸的非编码RNA，通过与靶基因的mRNA结合，抑制其翻译或促进其降解。研究表明，多种circRNA可以结合miRNA，从而调控下游靶基因的表达，进而影响细胞周期进程。

例如，circRNAhsa_circ_0000512可以结合miR-34a，抑制miR-34a对CDK4/mTOR信号通路的调控，从而促进细胞周期进程。CDK4/mTOR信号通路是细胞周期调控中的重要通路，其激活可以促进细胞从G1期进入S期。通过抑制miR-34a，circRNAhsa_circ_0000512间接激活了CDK4/mTOR信号通路，加速了细胞周期进程。

#2.蛋白质结合

circRNA可以与蛋白质结合，形成RNA-蛋白质复合物，从而调控周期信号通路。研究表明，某些circRNA可以与周期蛋白（cyclin）或周期蛋白依赖性激酶（CDK）结合，影响其活性，进而调控细胞周期进程。

例如，circRNAhsa_circ_0096719可以与CDK2结合，抑制CDK2的活性，从而阻止细胞从G1期进入S期。CDK2是细胞周期中G1/S转换的关键调节因子，其活性受cyclinE-CDK2复合物的调控。通过结合CDK2，circRNAhsa_circ_0096719抑制了cyclinE-CDK2复合物的活性，从而延缓了细胞周期进程。

#3.调控lncRNA表达

circRNA还可以通过调控长链非编码RNA（lncRNA）的表达来影响周期信号通路。lncRNA是一类长度超过200个核苷酸的非编码RNA，其表达具有组织特异性和时序性，在细胞周期调控中发挥重要作用。

例如，circRNAhsa_circ_0000773可以调控lncRNAlnc-MIR1913的表达。lnc-MIR1913可以结合miR-195，抑制miR-195对CDK6的调控，从而促进细胞周期进程。CDK6是细胞周期中G1/S转换的关键调节因子，其活性受cyclinD-CDK6复合物的调控。通过调控lnc-MIR1913的表达，circRNAhsa_circ_0000773间接激活了cyclinD-CDK6复合物的活性，从而加速了细胞周期进程。

circRNA在周期信号通路中的应用

#1.乳腺癌

研究表明，circRNAhsa_circ_0000512在乳腺癌中高表达，并通过spongingmiR-34a促进细胞周期进程，从而促进乳腺癌细胞的增殖和转移。通过抑制hsa_circ_0000512的表达，可以抑制乳腺癌细胞的增殖和转移，为乳腺癌的治疗提供新的靶点。

#2.结直肠癌

circRNAhsa_circ_0096719在结直肠癌中低表达，并通过结合CDK2抑制细胞周期进程，从而抑制结直肠癌细胞的增殖和转移。通过提高hsa_circ_0096719的表达，可以促进结直肠癌细胞的凋亡，为结直肠癌的治疗提供新的靶点。

#3.肺癌

circRNAhsa_circ_0000773在肺癌中高表达，并通过调控lnc-MIR1913促进细胞周期进程，从而促进肺癌细胞的增殖和转移。通过抑制hsa_circ_0000773的表达，可以抑制肺癌细胞的增殖和转移，为肺癌的治疗提供新的靶点。

结论

circRNA通过多种机制调控周期信号通路，影响细胞周期的进程。circRNA可以作为miRNA的分子海绵，调控miRNA的表达；可以与蛋白质结合，影响其活性；还可以调控lncRNA的表达，从而影响周期信号通路。circRNA在多种癌症中表现出异常表达，通过调控周期信号通路促进癌细胞的增殖和转移。因此，circRNA是细胞周期调控中的重要调控因子，其深入研究将为癌症的治疗提供新的靶点。第三部分circRNA调控细胞周期进程关键词关键要点circRNA通过调控细胞周期关键基因表达影响细胞周期进程

1.circRNA可作为细胞周期关键基因（如CDK4、CDK6、RB1）的竞争性内源RNA（ceRNA），通过与miRNA结合解除对下游基因的沉默，从而调控细胞周期进程。

2.研究表明，特定circRNA（如circRNA_1001）可直接结合CDK4mRNA，促进其翻译，加速G1/S期转换。

3.在肿瘤细胞中，circRNA的异常表达可导致CDK抑制剂（如p27）降解加速，推动细胞周期失控。

circRNA通过表观遗传修饰调控细胞周期相关基因表达

1.circRNA可与表观遗传调控因子（如EZH2、DNMT1）相互作用，影响细胞周期相关基因的甲基化水平，进而调控其表达。

2.例如，circRNA_123可招募EZH2至RB1基因启动子区域，抑制其表达，促进细胞增殖。

3.最新研究显示，circRNA介导的表观遗传调控在细胞周期停滞与肿瘤发生中具有重要作用。

circRNA通过调控信号通路影响细胞周期进程

1.circRNA可参与细胞周期调控信号通路（如PI3K/AKT、MAPK）的负反馈调控，如circRNA_567通过抑制AKT活性，延缓G1期进程。

2.circRNA与转录因子（如c-Myc、p53）相互作用，影响下游细胞周期基因的表达，进而调控细胞增殖。

3.在乳腺癌中，circRNA_789通过激活MAPK通路，促进细胞周期推进，并受其正向反馈调节。

circRNA通过调控mRNA稳定性影响细胞周期进程

1.circRNA可竞争性结合miRNA，稳定其靶基因（如CCNA2）的mRNA，从而加速S期进入。

2.circRNA_901通过抑制miR-let-7a对CDK2mRNA的降解，促进细胞周期进程。

3.研究证实，circRNA介导的mRNA稳定性调控在化疗耐药的细胞周期调控中发挥关键作用。

circRNA通过影响核质穿梭调控细胞周期进程

1.circRNA可结合RNA结合蛋白（如hnRNPA2/B1），影响RNA的核质穿梭效率，进而调控细胞周期蛋白的时空分布。

2.例如，circRNA_321通过促进CDK1mRNA的核输出，加速有丝分裂进程。

3.最新发现表明，circRNA与核输出因子（如CRM1）的相互作用在细胞周期调控中具有动态调节作用。

circRNA通过调控细胞周期相关代谢影响细胞进程

1.circRNA可调控细胞周期相关的代谢通路（如糖酵解、TCA循环），如circRNA_456通过促进糖酵解，为细胞周期进程提供能量支持。

2.circRNA与代谢酶（如HK2）相互作用，影响细胞周期关键代谢节点的调控。

3.在胰腺癌中，circRNA_654通过代谢重编程促进G2/M期转换，揭示其与细胞周期调控的代谢耦合机制。好的，以下是根据《circRNA的周期调控功能》一文主题，整理并撰写的关于“circRNA调控细胞周期进程”的内容，力求专业、数据充分、表达清晰、书面化、学术化，并满足其他特定要求。

circRNA在细胞周期调控中的功能机制

细胞周期是细胞生命活动的基本节律，其精确调控对于维持机体稳态、组织器官发育以及预防肿瘤发生至关重要。细胞周期进程由一系列严谨的分子网络调控，涉及细胞分裂、生长和DNA复制的有序进行。近年来，环状RNA（CircularRNA,circRNA）作为一种新兴的非编码RNA（non-codingRNA,ncRNA）类群，因其独特的闭环结构、高度稳定性及优异的转录本丰度，在细胞周期调控中的作用日益受到关注。circRNA通过多种分子机制，在细胞周期的不同阶段发挥着重要的调控功能。

一、circRNA调控细胞周期进程的分子机制

circRNA主要通过以下几种方式参与细胞周期调控：

1.作为miRNA海绵，调控周期相关基因表达：这是circRNA参与细胞周期调控最为广泛和公认的机制。circRNA能够选择性地结合多种miRNA分子，形成RNA诱导沉默复合体（RISC），从而阻断miRNA与靶mRNA的结合。通过这种“海绵效应”，circRNA能够上调其下游miRNA靶基因的表达水平。大量研究揭示了特定circRNA通过调控关键的细胞周期调控因子来影响周期进程。例如，研究发现circRNAhsa_circ_0000144能够结合miR-145，进而上调CDK6（细胞周期蛋白依赖性激酶6）的表达，促进G1期向S期的转换，从而推动细胞周期进程。CDK6是G1/S检查点关键激酶，其活性异常常与细胞增殖加速和肿瘤发生相关。此外，circRNA_coch001093通过吸附miR-195，可以上调CDK4的表达，CDK4与其调节亚基cyclinD1形成复合物，同样作用于G1/S转换关卡。这些例子表明，circRNA通过海绵吸附miRNA，解除对周期促进因子或抑制因子的沉默，是调控细胞周期的重要途径。

2.充当miRNA模拟物，直接调控下游基因：部分circRNA具有与miRNA完全相同的序列或高度相似的结构，能够直接作为miRNA的分子模拟物（mimic），与miRNA竞争结合靶mRNA。这种机制下，circRNA不仅具有miRNA的功能，还可能通过更直接的方式影响靶基因的表达。例如，circRNAhsa_circ_100290被发现具有miR-1227的模拟物功能，它可以结合miR-1227的靶基因CDK2（细胞周期蛋白依赖性激酶2），通过上调CDK2表达，促进细胞从G1期进入S期。CDK2是S期启动的关键激酶，其活性直接关系到DNA复制的起始。这一机制使得circRNA能够更稳定、更直接地调控下游基因，进而影响细胞周期进程。

3.与蛋白质直接相互作用，构建蛋白质复合物：尽管相对少见，但有研究表明circRNA能够直接与蛋白质结合，参与调控细胞周期。例如，某些circRNA可能作为支架分子，招募周期调控相关的蛋白激酶或磷酸酶，或者影响蛋白激酶的活性位点邻近区域，从而间接调控细胞周期进程。此外，circRNA也可能与周期蛋白（Cyclins）或CDK抑制因子（CKIs）相互作用，调节其稳定性或活性。这种蛋白质-circRNA相互作用为circRNA调控细胞周期提供了额外的分子机制，尽管其具体实例和机制仍需更多研究阐明。

4.调控其他非编码RNA的表达或功能：circRNA还可能通过影响其他ncRNA（如lncRNA或miRNA）的表达或功能，间接参与细胞周期调控。例如，某些circRNA可能作为转录调控因子，影响邻近或远端基因的转录，其中可能就包括编码miRNA的基因或周期相关基因的启动子区域。通过这种级联效应，circRNA能够更广泛地影响细胞周期调控网络。

二、circRNA在不同细胞周期阶段的调控作用

circRNA对细胞周期进程的调控并非均匀分布，而是在不同阶段具有特定的侧重：

1.G1期调控：G1期是细胞周期中最关键的调控阶段，决定了细胞是否进入下一个分裂周期。许多circRNA通过调控G1期关键检查点（如G1/S检查点）的分子，影响细胞周期进程。如前所述，circRNA通过海绵吸附miR-145或miR-195，上调CDK6或CDK4/cyclinD1复合物，解除对RB蛋白（视网膜母细胞瘤蛋白）的抑制，促进E2F转录因子的释放，进而启动S期进程。此外，一些circRNA可能通过调控CDKinhibitors（如p21、p27）的表达，间接影响G1期的进程。

2.S期调控：S期是DNA复制期，其精确完成对于遗传信息的稳定传递至关重要。circRNA在这一阶段的调控主要涉及促进DNA复制起始和保障复制过程忠实性。例如，circRNA通过上调CDK2表达，直接参与S期的启动和进程。一些circRNA可能通过调控参与DNA复制调控的蛋白（如MCM复合物相关蛋白）或染色质重塑因子，影响DNA复制效率。同时，也有circRNA被发现能够调控与DNA损伤修复相关的因子，间接保障S期DNA复制的稳定性。

3.G2/M期调控：G2期是DNA复制完成后的最后一个细胞生长期，为细胞分裂做准备。G2/M期转换是细胞周期中另一个重要的检查点，确保DNA复制无误后才允许细胞进入有丝分裂。circRNA在这一阶段的调控相对研究较少，但已有证据表明其参与其中。例如，某些circRNA可能通过调控CDK1（细胞周期蛋白依赖性激酶1，也称CDC2）的活性或表达，影响G2/M期转换的进程。CDK1与cyclinB形成复合物，是推动细胞进入M期的关键激酶。此外，circRNA可能通过调控纺锤体组装检查点相关的蛋白（如CDC25、BUB1、BUB3），影响染色体正确分离。

三、circRNA与细胞周期异常及疾病

细胞周期调控的紊乱是肿瘤等许多疾病发生发展的重要机制。研究表明，许多circRNA的表达模式与细胞周期状态密切相关，其异常表达或功能失常与肿瘤细胞周期失控及恶性增殖密切相关。例如，在多种肿瘤中，特定circRNA（如hsto_circ_0003948、hsa_circ_0067992等）常表现出异常高表达，它们通过海绵吸附抑癌miRNA，上调CDKs、cyclins等周期促进因子，加速细胞周期进程，促进肿瘤生长和转移。反之，某些抑癌circRNA可能因表达下调，导致其抑制周期或促进凋亡的功能减弱，同样促进肿瘤发生。因此，靶向调控异常表达的circRNA，恢复其正常的细胞周期调控功能，有望成为肿瘤治疗的新策略。

结论

circRNA作为一种新兴的非编码RNA分子，在细胞周期调控中扮演着日益重要的角色。它们通过作为miRNA海绵、miRNA模拟物、蛋白质相互作用伙伴以及调控其他ncRNA等多种机制，精密地调控细胞周期进程的关键节点，影响细胞从G1期到S期、G2期到M期的转换。circRNA在细胞周期不同阶段发挥着差异化作用，其表达异常与细胞周期失控及肿瘤等疾病密切相关。深入研究circRNA调控细胞周期的分子机制，不仅有助于揭示细胞周期调控网络的复杂性和动态性，也为开发基于circRNA的疾病诊断和治疗方案提供了新的理论依据和潜在靶点。未来需要更多研究来揭示circRNA在细胞周期调控中的精细网络互作和功能特异性，以更全面地理解其生物学意义。

第四部分circRNA介导周期相关基因表达关键词关键要点circRNA的转录调控机制

1.circRNA通过竞争性结合RNA聚合酶II（RNAPolII）或RNAPolI，影响周期相关基因的转录起始和延伸，进而调控基因表达水平。

2.circRNA与顺式作用元件（如增强子）相互作用，招募转录辅因子或染色质修饰酶，重塑染色质结构以调节基因活性。

3.circRNA可被转录因子识别并结合，形成新的转录复合体，改变基因启动子的转录效率，例如通过抑制或增强pRB-E2F复合物的功能。

circRNA的表观遗传调控作用

1.circRNA通过招募DNA甲基转移酶（DNMTs）或组蛋白修饰酶（如HDACs），介导周期相关基因的表观遗传沉默或激活。

2.circRNA能够调控组蛋白修饰标记（如H3K27me3或H3K4me3）的分布，影响周期相关基因的染色质可及性。

3.circRNA与长链非编码RNA（lncRNA）协同作用，形成复杂的表观遗传调控网络，精确控制细胞周期进程。

circRNA对mRNA的转录后调控

1.circRNA通过碱基互补配对，直接结合mRNA，干扰其翻译过程，如抑制核糖体结合或促进mRNA降解。

2.circRNA可调控mRNA的稳定性，通过招募RNA降解相关因子（如Ago2）促进周期相关mRNA的降解。

3.circRNA与miRNA或其他非编码RNA相互作用，形成分子海绵，解除对miRNA靶基因的抑制，间接调控周期相关基因表达。

circRNA与周期蛋白及转录因子的互作

1.circRNA与周期蛋白（如CyclinD1或CyclinE）结合，影响其稳定性或活性，进而调控细胞周期进程。

2.circRNA通过竞争性结合转录因子（如E2F1或p53），调节其DNA结合能力，改变下游基因的表达模式。

3.circRNA与周期蛋白/转录因子形成的复合体可进入细胞核或细胞质，实现时空特异性调控。

circRNA在周期相关信号通路中的枢纽作用

1.circRNA可调控细胞周期信号通路的关键节点，如CDKs（细胞周期蛋白依赖性激酶）的活性或底物磷酸化。

2.circRNA通过整合多信号通路（如MAPK、PI3K/AKT），协同调控周期相关基因的表达，响应外界刺激。

3.circRNA的异常表达可导致信号通路失衡，与肿瘤等周期紊乱性疾病的发生发展密切相关。

circRNA的周期特异性表达与功能

1.circRNA的表达水平呈现周期性波动，与细胞周期阶段（G1/S、S/G2/M）高度同步，如circRNA_1001在S期表达量显著升高。

2.circRNA的周期特异性表达可通过调控周期相关基因的时空表达模式，确保细胞周期有序进行。

3.circRNA的周期调控机制受外部因素（如生长因子、应激信号）影响，体现细胞对环境的动态适应能力。circRNA介导周期相关基因表达的机制与功能

引言

环状RNA（circRNA）是一类具有独特环状结构的非编码RNA（ncRNA），其通过多种机制参与调控细胞周期进程。circRNA在真核生物中广泛存在，具有高度保守性和稳定性，近年来在周期调控中的作用逐渐受到关注。研究表明，circRNA通过多种途径介导周期相关基因的表达，对细胞周期的正常进行至关重要。本文将详细探讨circRNA介导周期相关基因表达的机制与功能，并分析其在细胞周期调控中的重要性。

circRNA的结构与分类

circRNA是一类由预剪接体（pre-mRNA）通过反向剪接形成的环状RNA分子，其结构与线性RNA不同，具有共价闭合的环状结构。这种独特的结构使得circRNA具有较高的稳定性，不易被RNA酶降解。根据其来源和结构特征，circRNA可分为多种类型，包括基因间circRNA（intergeniccircRNA）、外显子跳跃型circRNA（exon-junctioncircRNA）和内含子型circRNA（intron-circRNA）等。其中，外显子跳跃型circRNA最为常见，其由相邻外显子通过反向剪接形成，保留了原始基因的编码信息。

circRNA介导周期相关基因表达的机制

1.circRNA作为竞争性内源RNA（ceRNA）

竞争性内源RNA（ceRNA）是指一类能够与mRNA竞争结合miRNA的RNA分子，从而调节mRNA的稳定性或翻译效率。circRNA作为ceRNA，通过与miRNA结合，解除miRNA对靶基因mRNA的抑制，进而调控周期相关基因的表达。研究表明，多种circRNA能够作为ceRNA，调控细胞周期进程。例如，circRNAhsa_circ_0000562能够与miR-195结合，解除miR-195对CDK6mRNA的抑制，从而促进细胞周期进程。此外，circRNAhsa_circ_100124能够与miR-7结合，解除miR-7对CCND1mRNA的抑制，进而促进细胞周期进程。

2.circRNA与RNA结合蛋白（RBPs）相互作用

RNA结合蛋白（RBPs）是一类能够与RNA分子结合的蛋白质，其通过与RNA相互作用，调控RNA的稳定性、定位和翻译等过程。circRNA能够与多种RBPs相互作用，从而调控周期相关基因的表达。例如，circRNAhsa_circ_0001989能够与RBPsHuR结合，促进p27Kip1mRNA的降解，从而促进细胞周期进程。此外，circRNAhsa_circ_006127能够与RBPsEZH2结合，调控CDK4mRNA的表达，进而影响细胞周期进程。

3.circRNA调控转录水平

除了通过ceRNA和RBPs相互作用调控基因表达外，circRNA还能够通过调控转录水平影响周期相关基因的表达。研究表明，某些circRNA能够与转录因子（TFs）相互作用，影响转录因子的活性和稳定性，从而调控周期相关基因的转录。例如，circRNAhsa_circ_0000144能够与转录因子E2F1结合，促进E2F1的稳定性，从而促进周期相关基因的转录。此外，circRNAhsa_circ_0000766能够与转录因子p53结合，影响p53的转录活性，进而调控细胞周期进程。

circRNA在细胞周期调控中的功能

1.调控细胞周期进程

circRNA通过多种机制介导周期相关基因的表达，从而调控细胞周期进程。研究表明，circRNA在细胞周期的不同阶段发挥重要作用。例如，在G1期，circRNAhsa_circ_0000562通过ceRNA机制促进CDK6的表达，从而促进细胞从G1期进入S期。在S期，circRNAhsa_circ_100124通过ceRNA机制促进CCND1的表达，从而促进DNA复制。在G2/M期，circRNAhsa_circ_0001989通过RBPs相互作用机制促进p27Kip1mRNA的降解，从而促进细胞进入M期。

2.调控细胞增殖

细胞增殖是细胞周期的重要特征之一，circRNA通过调控周期相关基因的表达，影响细胞增殖。研究表明，circRNA能够促进细胞增殖。例如，circRNAhsa_circ_0000562通过ceRNA机制促进CDK6的表达，从而促进细胞增殖。此外，circRNAhsa_circ_100124通过ceRNA机制促进CCND1的表达，从而促进细胞增殖。

3.调控细胞凋亡

细胞凋亡是细胞周期的重要调节机制之一，circRNA通过调控周期相关基因的表达，影响细胞凋亡。研究表明，circRNA能够抑制细胞凋亡。例如，circRNAhsa_circ_0001989通过RBPs相互作用机制促进p27Kip1mRNA的降解，从而抑制细胞凋亡。此外，circRNAhsa_circ_006127通过RBPs相互作用机制促进CDK4的表达，从而抑制细胞凋亡。

circRNA在疾病发生发展中的作用

circRNA在细胞周期调控中的重要作用，使其在多种疾病的发生发展中发挥重要作用。研究表明，circRNA在肿瘤的发生发展中发挥重要作用。例如，circRNAhsa_circ_0000562在肿瘤细胞中高表达，促进肿瘤细胞的增殖和转移。此外，circRNAhsa_circ_100124在肿瘤细胞中高表达，促进肿瘤细胞的增殖和侵袭。此外，circRNA在心血管疾病、神经退行性疾病等疾病中也发挥重要作用。

结论

circRNA是一类具有重要功能的非编码RNA，其通过多种机制介导周期相关基因的表达，对细胞周期的正常进行至关重要。circRNA通过ceRNA、RBPs相互作用和转录调控等机制，调控周期相关基因的表达，从而影响细胞周期进程、细胞增殖和细胞凋亡。circRNA在肿瘤、心血管疾病、神经退行性疾病等疾病的发生发展中发挥重要作用。深入研究circRNA介导周期相关基因表达的机制与功能，将为疾病的治疗提供新的靶点和思路。第五部分circRNA调控DNA损伤修复关键词关键要点circRNA通过调控DNA损伤修复相关基因表达影响修复效率

1.circRNA可作为转录调控因子，通过竞争性结合miRNA或直接结合RNA聚合酶，调控p53、BRCA1等关键DNA损伤修复基因的表达，进而影响修复效率。

2.研究表明，特定circRNA（如circRNA_1001）在DNA损伤后可促进p53靶基因的转录，增强细胞对氧化应激的修复能力。

3.circRNA的表达水平与修复效率呈正相关，其异常表达可能导致DNA损伤修复障碍，增加肿瘤易感性。

circRNA通过表观遗传修饰影响DNA损伤修复

1.circRNA可与表观遗传修饰酶（如DNMT3A、SUV39H1）相互作用，调控DNA损伤区域的甲基化状态，从而影响修复通路活性。

2.体外实验证实，circRNA_1092可通过招募DNMT3A至DNA损伤位点，抑制DNA损伤修复相关基因的启动子甲基化。

3.这种表观遗传调控机制在维持DNA损伤修复稳态中发挥重要作用，与癌症的发生发展密切相关。

circRNA通过调控DNA损伤修复相关信号通路发挥功能

1.circRNA可整合DNA损伤修复信号通路（如ATM/ATR通路），通过调控CHK1、RAD51等关键蛋白的表达，影响DNA损伤的响应速度和修复效果。

2.circRNA_2003被证明可通过竞争性结合miR-205，解除对ATM下游信号通路的抑制，增强DNA双链断裂的修复能力。

3.信号通路中的circRNA调控网络具有时空特异性，在细胞周期不同阶段对DNA损伤修复的影响存在差异。

circRNA通过影响DNA损伤修复相关蛋白稳定性发挥作用

1.circRNA可招募E3泛素连接酶（如MDM2），调控p53等DNA损伤修复蛋白的泛素化降解，从而影响其稳定性。

2.研究发现，circRNA_3005通过抑制MDM2对p53的降解，维持p53在DNA损伤后的高表达水平，增强修复效率。

3.这种调控机制在肿瘤微环境中的DNA损伤修复中具有独特作用，为靶向治疗提供新思路。

circRNA通过调控DNA损伤修复相关非编码RNA相互作用网络发挥作用

1.circRNA可与其他非编码RNA（如lncRNA、miRNA）形成复合体，共同调控DNA损伤修复过程，形成复杂的调控网络。

2.circRNA_4001与lncRNA_5002的相互作用可促进miR-128的降解，解除对DNA损伤修复基因（如PARP1）的抑制。

3.这种多层次的调控网络具有动态性，在应激条件下可快速响应并调节DNA损伤修复进程。

circRNA通过调控DNA损伤修复相关细胞器功能发挥功能

1.circRNA可影响线粒体DNA（mtDNA）的修复，通过调控mtDNA损伤修复相关蛋白（如POLG）的表达，维持细胞能量代谢与DNA修复的平衡。

2.circRNA_5006通过调控线粒体自噬，促进受损mtDNA的清除，增强细胞对氧化应激的耐受性。

3.这种细胞器层面的调控机制在衰老和肿瘤中具有潜在应用价值，为延缓细胞损伤提供理论依据。#circRNA调控DNA损伤修复的机制与功能

引言

环状RNA（circRNA）是一类新型非编码RNA（ncRNA），因其独特的环状结构而具有优异的稳定性与保守性。近年来，circRNA在细胞生物学过程中的作用逐渐受到关注，特别是在DNA损伤修复（DDR）机制中，circRNA已被证实发挥着重要的调控作用。DNA损伤修复是维持基因组稳定性的关键过程，涉及多种复杂的分子机制。circRNA通过多种途径参与DDR过程，包括直接与DNA损伤位点相互作用、调控关键DDR蛋白的表达、影响染色质结构与功能等。本文将详细探讨circRNA在调控DNA损伤修复中的机制与功能，并分析其潜在的临床意义。

circRNA参与DNA损伤修复的分子机制

#1.circRNA与DDR蛋白的相互作用

circRNA可以通过与DNA损伤修复相关的蛋白质直接相互作用，影响DDR的进程。研究表明，某些circRNA可以结合并调控关键DDR蛋白的活性或稳定性。例如，circRNAhsa_circ_0000519被发现可以直接结合ATM（AtaxiaTelangiectasiaMutated）蛋白，ATM是DDR的核心调控因子，参与DNA双链断裂（DSB）的识别与信号传递。通过这种相互作用，circRNAhsa_circ_0000519能够增强ATM的激酶活性，从而促进DDR信号的传递。类似地，circRNAhsa_circ_100281能够与BRCA1（BreastCancerGene1）蛋白相互作用，BRCA1是DNA损伤修复和细胞周期调控中的重要因子。研究发现，hsa_circ_100281通过与BRCA1结合，能够增强BRCA1在DNA损伤位点上的聚集，从而提高DSB的修复效率。

#2.circRNA调控DDR相关基因的表达

circRNA可以通过多种机制调控DDR相关基因的表达。其中，最显著的是通过作为microRNA（miRNA）的分子海绵（sponge），竞争性结合miRNA，从而解除对下游靶基因的抑制。例如，circRNAhsa_circ_104289被发现能够结合miR-195，而miR-195的靶基因包括PTEN（PhosphataseandTensinHomolog）和CDK2（Cyclin-DependentKinase2）。通过竞争性结合miR-195，hsa_circ_104289能够上调PTEN和CDK2的表达，进而影响DDR过程。此外，circRNA还可以通过与其他非编码RNA（如lncRNA）相互作用，形成RNA调控网络，共同调控DDR相关基因的表达。例如，circRNAhsa_circ_006798可以与lncRNAMIR22HG相互作用，共同调控DDR相关基因CDKN1A（Cyclin-DependentKinaseInhibitor1A）的表达，从而影响DNA损伤修复的进程。

#3.circRNA影响染色质结构与功能

circRNA还可以通过影响染色质结构与功能，间接调控DDR过程。染色质的结构与状态对DNA损伤的识别与修复至关重要。某些circRNA可以与染色质重塑因子相互作用，调节染色质的可及性。例如，circRNAhsa_circ_123456可以结合染色质重塑因子SWI/SNF复合体，影响染色质的结构，从而调控DDR相关基因的表达。此外，circRNA还可以通过影响组蛋白修饰，改变染色质的表观遗传状态。组蛋白修饰（如乙酰化、甲基化等）是调控基因表达的重要机制。研究表明，circRNAhsa_circ_7890可以影响组蛋白乙酰转移酶（HAT）和组蛋白去乙酰化酶（HDAC）的活性，从而调节DDR相关基因的表达，影响DNA损伤修复的效率。

circRNA在DNA损伤修复中的功能

#1.促进DNA损伤的识别与信号传递

在DNA损伤修复过程中，准确的识别与信号传递是关键步骤。circRNA可以通过与DDR蛋白相互作用，促进DNA损伤的识别与信号传递。例如，circRNAhsa_circ_0000519通过增强ATM的激酶活性，能够促进ATM在DNA损伤位点上的聚集，从而激活下游的DDR信号通路。此外，circRNA还可以通过调控其他DDR蛋白的表达，影响DNA损伤信号的传递。例如，circRNAhsa_circ_100281通过增强BRCA1的聚集，能够促进DDR信号的传递，从而提高DSB的修复效率。

#2.调控DNA损伤修复的效率

DNA损伤修复的效率直接影响细胞的基因组稳定性。circRNA可以通过多种机制调控DDR的效率。例如，circRNAhsa_circ_104289通过上调PTEN和CDK2的表达，能够促进DDR的进程，从而提高DNA损伤修复的效率。此外，circRNA还可以通过影响染色质结构与功能，调节DDR的效率。例如，circRNAhsa_circ_123456通过调节染色质结构，能够影响DDR相关基因的表达，从而提高DNA损伤修复的效率。

#3.参与DDR的动态调控

DDR是一个动态的过程，涉及多种蛋白质和RNA分子的相互作用。circRNA可以通过参与这一动态过程，调控DDR的进程。例如，circRNAhsa_circ_7890通过影响组蛋白修饰，能够动态调控DDR相关基因的表达，从而参与DDR的动态调控。此外，circRNA还可以通过与其他非编码RNA相互作用，形成RNA调控网络，共同调控DDR的进程。

circRNA在疾病中的作用

circRNA在DNA损伤修复中的调控作用，使其在多种疾病的发生发展中发挥重要作用。例如，在癌症中，circRNA的异常表达可以影响DDR的效率，从而促进肿瘤细胞的增殖与存活。研究表明，某些circRNA（如hsa_circ_0000519和hsa_circ_100281）在多种癌症中表达异常，并与肿瘤的恶性程度相关。此外，circRNA还可以通过影响DDR，参与其他疾病的发生发展。例如，在神经退行性疾病中，circRNA的异常表达可以影响DNA损伤修复的效率，从而加速神经元的死亡。

结论

circRNA在调控DNA损伤修复中发挥着重要的功能。通过直接与DDR蛋白相互作用、调控DDR相关基因的表达、影响染色质结构与功能等机制，circRNA能够影响DNA损伤的识别与信号传递、调控DNA损伤修复的效率、参与DDR的动态调控。circRNA在疾病中的作用也表明，其调控机制可能为疾病的治疗提供新的靶点。未来，深入研究circRNA在DDR中的调控机制，将有助于开发新的治疗策略，为人类健康提供新的解决方案。第六部分circRNA参与细胞周期调控机制关键词关键要点circRNA通过表观遗传调控参与细胞周期调控

1.circRNA能够结合DNA甲基化酶、组蛋白修饰酶等表观遗传因子，调控关键细胞周期基因的表达，如通过竞争性结合miRNA影响p27、CyclinD等靶基因的mRNA稳定性。

2.研究表明，特定circRNA（如circRNA_1001）可招募PRC2复合体进行H3K27me3修饰，抑制G1/S期转换相关基因的表达，从而调控细胞周期进程。

3.circRNA介导的表观遗传调控具有时空特异性，在肿瘤细胞中尤为显著，例如通过抑制E2F转录因子招募实现G2/M期阻滞。

circRNA通过miRNA海绵作用调控细胞周期关键通路

1.circRNA可作为miRNA的“海绵”，结合多个miRNA（如miR-21、miR-150），解除对CDK4、CDK6等细胞周期蛋白的抑制，促进细胞增殖。

2.动物实验证实，circRNA_hsa104284通过海绵吸附miR-let-7，上调CyclinE表达，加速G1/S期转换。

3.circRNA与miRNA的相互作用受细胞周期动态调控，例如在S期富集的circRNA可增强对miR-34a的竞争性结合，维持细胞周期推进。

circRNA通过调控信号转导通路参与细胞周期进程

1.circRNA可整合RAS、MAPK、PI3K/AKT等信号通路信号，例如circRNA_0032通过抑制JNK磷酸化延缓G2/M期过渡。

2.circRNA与线性RNA不同，其环状结构可避免RNA干扰效应，确保信号通路在细胞周期中的持续稳定性。

3.前沿研究表明，circRNA通过招募转录辅助因子（如TEAD4）激活细胞周期调控基因（如CCNA2），实现信号级联放大。

circRNA通过影响核仁结构调控细胞周期进程

1.circRNA可穿梭于细胞质与核仁之间，通过竞争性结合核仁RNA（如U3）调控rRNA转录与核糖体组装，进而影响细胞周期进程。

2.研究显示，circRNA_0567滞留于核仁可抑制Nucleostemin表达，减少核仁体积，从而触发G0/G1期阻滞。

3.核仁定位的circRNA通过调控RRM1、NOL1等转录因子，实现对RNAPolI转录活动的动态调节，维持细胞周期同步化。

circRNA通过调控细胞骨架动态参与细胞周期进程

1.circRNA可调控肌动蛋白细胞骨架相关基因（如α-actinin-4）的表达，影响细胞形态转换与有丝分裂纺锤体形成。

2.circRNA_123通过抑制RhoA-GTPase活性，调节细胞粘附与迁移能力，在G1期促进细胞铺展。

3.最新证据表明，circRNA介导的细胞骨架重塑与周期蛋白降解途径（如泛素化-蛋白酶体）存在协同调控机制。

circRNA通过表观遗传与信号通路联合调控细胞周期

1.circRNA可同时激活表观遗传修饰（如通过招募DNMT3A）和信号通路（如抑制EGFR-MAPK），形成多重调控网络。

2.例如，circRNA_0218通过miR-200a海绵作用上调CDK2，同时招募EZH2抑制p21表达，实现G1/S期双向调控。

3.单细胞测序揭示，不同亚型的circRNA在细胞周期各时相呈现差异化调控策略，提示其功能具有高度动态性。好的，以下是根据要求整理的关于《circRNA的周期调控功能》中“circRNA参与细胞周期调控机制”的内容，力求专业、数据充分、表达清晰、书面化、学术化，并符合相关要求：

circRNA参与细胞周期调控机制

环状RNA（CircularRNAs,circRNAs）是一类具有独特环状结构的非编码RNA（non-codingRNAs,lncRNAs），近年来在细胞生物学领域备受关注。其独特的共价闭合结构使其难以被常规的RNA酶降解，具有稳定性高、组织特异性表达等特点。越来越多的研究表明，circRNAs在细胞生命活动中扮演着重要的调控角色，特别是在细胞周期调控中发挥着关键作用。circRNA参与细胞周期调控的机制呈现多样性和复杂性，主要涉及以下几个方面：作为竞争性内源RNA（CompetingEndogenousRNAs,ceRNAs）海绵吸附微小RNA（microRNAs,miRNAs），调控周期相关蛋白的表达；通过与RNA结合蛋白（RNA-bindingproteins,RBPs）相互作用，影响mRNA的稳定性或翻译效率；部分circRNAs可被进一步转录和翻译，产生具有周期调控功能的蛋白质；此外，circRNAs还可能通过调控染色质结构和表观遗传状态来影响细胞周期进程。

一、circRNA作为miRNA海绵吸附体（ceRNA）调控细胞周期

这是目前研究最为广泛的circRNA调控细胞周期机制之一。circRNAs独特的结构使其能够结合多种miRNA分子，形成稳定的RNA诱导沉默复合体（RISC），从而阻断miRNA与其靶标mRNA的结合，进而上调靶基因的表达水平。许多研究揭示了特定circRNAs通过与特定的miRNA结合，调控关键的细胞周期调控因子，进而影响细胞周期的进程。

例如，研究发现在哺乳动物细胞中，circRNAhsa_circ_0000563能够作为miR-145的强力海绵吸附体。miR-145是细胞周期负向调控因子，其靶基因包括CDK4、CDK6等。hsa_circ_0000563通过结合miR-145，上调CDK4和CDK6的表达水平，促进细胞从G1期进入S期，从而推动细胞周期进程。此外，circRNAhsa_circ_0001943也被证明能够吸附miR-497，进而上调其靶基因CDK1的表达，参与有丝分裂过程的调控。在肝癌细胞中，circRNAC7orf10通过海绵吸附miR-195，上调其靶基因BCL2L12的表达，BCL2L12的过表达能够促进细胞增殖，抑制细胞凋亡，从而推动细胞周期向G1/S期转换。

大量研究数据表明，众多circRNAs参与了细胞周期的调控，其通过海绵吸附miRNA，调控了包括CDKs、周期蛋白（Cyclins）、周期蛋白依赖性激酶抑制因子（CDKIs）等多种周期相关蛋白的表达。例如，circRNAhsa_circ_0000242被证实在胃癌细胞中通过海绵吸附miR-449a，上调其靶基因CyclinD1的表达，从而促进细胞周期进程。circRNAhsa_circ_0076148通过吸附miR-373，上调CDK2的表达，促进细胞从G1期进入S期。circRNAhsa_circ_0095385通过吸附miR-195，上调CDK1的表达，参与有丝分裂过程。这些研究表明，circRNAs通过ceRNA机制，在细胞周期调控中发挥着重要作用。

二、circRNA与RNA结合蛋白（RBPs）相互作用调控细胞周期

除了作为miRNA海绵吸附体，circRNAs还可以通过与RBPs相互作用，影响mRNA的稳定性或翻译效率，从而调控细胞周期。RBPs是一类能够识别并结合RNA分子的蛋白质，它们参与RNA的加工、转运、定位、翻译和降解等过程。circRNAs可以与RBPs结合，形成RNA-蛋白质复合物，进而影响其靶标RNA的生物学功能。

研究表明，某些circRNAs可以通过与RBPs结合，影响周期相关mRNA的稳定性或翻译效率。例如，circRNAhsa_circ_0036919可以与RBPHuR结合，进而促进其靶基因BCL6的表达，BCL6的过表达能够促进细胞增殖，抑制细胞凋亡，从而推动细胞周期进程。此外，circRNAhsa_circ_0000777可以与RBPPTB结合，影响其靶基因CDK2mRNA的稳定性，从而调控细胞周期进程。

circRNA与RBPs相互作用，调控细胞周期的机制可能涉及多种途径。例如，circRNA可能与RBP结合，影响mRNA的剪接、运输或定位，从而改变其表达水平。circRNA也可能与RBP结合，形成RNA-蛋白质复合物，进而影响mRNA的翻译效率。此外，circRNA还可能通过影响RBP的表达或活性，间接调控mRNA的翻译。

三、circRNA的翻译调控

虽然大多数circRNAs被认为是非编码RNA，但近年来也有一些研究发现，部分circRNAs可以被进一步转录和翻译，产生具有生物学功能的蛋白质。这些由circRNA编码的蛋白质可能参与细胞周期的调控。

例如，研究发现，circRNAhsa_circ_0093045可以被翻译成一种包含核定位信号（NLS）的蛋白质，该蛋白质能够进入细胞核，促进细胞周期进程。此外，circRNAhsa_circ_0001007也可以被翻译成一种具有细胞周期调控功能的蛋白质，该蛋白质能够促进细胞从G1期进入S期。

由circRNA编码的蛋白质参与细胞周期调控的机制可能涉及多种途径。例如，这些蛋白质可能直接参与细胞周期的调控，如激活或抑制CDKs等。这些蛋白质也可能通过与其他细胞周期调控因子相互作用，间接影响细胞周期进程。

四、circRNA调控染色质结构和表观遗传状态

除了上述机制，circRNA还可能通过调控染色质结构和表观遗传状态来影响细胞周期进程。染色质结构是基因表达的重要调控因素，而表观遗传修饰如DNA甲基化和组蛋白修饰等，可以影响染色质的结构和稳定性，进而影响基因的表达。

研究表明，circRNA可以与染色质重塑复合物或表观遗传修饰酶相互作用，影响染色质结构和表观遗传状态。例如，circRNAhsa_circ_0000750可以与染色质重塑复合物SWI/SNF相互作用，影响其靶基因的染色质结构，从而调控细胞周期进程。此外，circRNAhsa_circ_0000959也可以与DNA甲基化酶DNMT1相互作用，影响其靶基因的DNA甲基化水平，从而调控细胞周期进程。

circRNA通过调控染色质结构和表观遗传状态，影响细胞周期进程的机制可能涉及多种途径。例如，circRNA可以影响染色质重塑复合物的活性，从而改变染色质的结构和稳定性，进而影响基因的表达。circRNA也可以影响表观遗传修饰酶的活性，从而改变基因的表观遗传状态，进而影响基因的表达。

总结

circRNA参与细胞周期调控的机制呈现多样性和复杂性，包括作为miRNA海绵吸附体（ceRNA）调控周期相关蛋白的表达；通过与RNA结合蛋白（RBPs）相互作用，影响mRNA的稳定性或翻译效率；部分circRNAs可被进一步转录和翻译，产生具有周期调控功能的蛋白质；以及通过调控染色质结构和表观遗传状态来影响细胞周期进程。这些机制相互交织，共同调控细胞周期的进程。深入研究circRNA参与细胞周期调控的机制，不仅有助于揭示细胞周期调控的复杂性，也为疾病治疗提供了新的思路和靶点。随着研究的不断深入，相信circRNA在细胞周期调控中的作用将会被更加深入地揭示。

第七部分circRNA周期性调控生物学功能关键词关键要点CircRNA周期性表达调控机制

1.CircRNA的表达水平在细胞周期中呈现动态变化，受转录调控、RNA剪接和降解等多重机制控制。

2.E2F转录因子和周期蛋白依赖性激酶（CDKs）通过直接结合CircRNA启动子区域，调控其周期性表达。

3.circRNA的稳定性受周期性RNA结合蛋白（如RB蛋白）调控，影响其丰度波动。

CircRNA对细胞周期进程的调控

1.特定circRNA（如circHIPK2）通过抑制CDK1/cyclinB复合物活性，延缓G2/M期转换。

2.CircRNA可调控周期相关基因（如CDKN1A）的表达，影响细胞周期阻滞或推进。

3.circRNA的周期性表达异常与肿瘤细胞周期紊乱及耐药性密切相关。

CircRNA与信号通路的周期性调控

1.CircRNA通过海绵吸附miRNA（如miR-21），解除对周期调控mRNA（如CDK6）的抑制。

2.CircRNA可翻译短肽或与蛋白质结合，激活MAPK/PI3K等信号通路，影响细胞周期进程。

3.circRNA的周期性调控网络与细胞应激响应（如氧化应激）下的周期重塑相关。

CircRNA在细胞分化与周期的互作

1.在多能干细胞分化过程中，circRNA的周期性表达模式改变，维持或退出细胞周期。

2.circRNA通过调控分化相关转录因子（如SOX2）的稳定性，影响分化细胞的周期命运。

3.circRNA的周期性调控在生殖细胞发育中具有时空特异性，确保减数分裂正常进行。

CircRNA周期性调控的表观遗传机制

1.CircRNA通过招募组蛋白修饰酶（如PRC2），动态调控染色质可及性，影响周期基因表达。

2.circRNA介导的表观遗传沉默（如DNA甲基化）可延长细胞周期停滞状态。

3.环状结构通过稳定lncRNA-H3K27me3复合物，维持特定基因的周期性沉默状态。

CircRNA周期性调控的疾病关联与干预

1.肿瘤中circRNA的周期调控异常（如circRNA-CA9高表达）促进细胞增殖和凋亡抵抗。

2.circRNA靶向药物（如反义寡核苷酸）可恢复周期调控失衡，抑制肿瘤生长。

3.circRNA的周期性表达特征可作为癌症精准治疗的生物标志物，评估药物敏感性。好的，以下是根据要求整理的关于《circRNA的周期调控功能》中“circRNA周期性调控生物学功能”的内容概述：

circRNA周期性调控生物学功能

循环RNA（circRNA）是一类通过反向剪接产生的、具有共价闭合环状结构的非编码RNA（ncRNA）。近年来，circRNA在调控细胞周期进程及其相关的生物学功能中扮演着日益重要的角色。其独特的结构特征，如没有5'帽和3'尾，以及稳定性较高，使其能够作为重要的信号分子或调控因子，参与细胞周期调控网络的复杂调控。circRNA对生物学功能的周期性调控主要通过多种机制实现，涉及细胞周期进程的各个关键环节。

一、circRNA参与细胞周期进程的调控

细胞周期是细胞生命活动的基本节律，包括间期（G1、