ЖурналыПодпискаАрхивКнигиПроектыО насРекламаДоставка/ОплатаКонтакты
+7 (495) 428-43-29
  • Главная
  • / Журналы
  • / Вернуться в журнал
  • / Содержание номера
  • / Статья
Возможности взаимодействий циклических РНК с нуклеиновыми кислотами и белками

Возможности взаимодействий циклических РНК с нуклеиновыми кислотами и белками

Авторы:
Филиппенков И.Б.,
Мозговой И.В.,
Дергунова Л.В.

Журнал: Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2025;43(4-2):28-32.

DOI: 10.17116/molgen20254304228

Прочитано: 865 раз

Резюме

Циклические РНК (циклоРНК) — это длинные ковалентно замкнутые молекулы РНК с уникальными свойствами. Большинству из них приписывают функции конкурентных эндогенных РНК, взаимодействующих с микроРНК, ДНК, и белками, обеспечивающих регуляцию экспрессии генов как в норме, так и при различных патологиях. Недавно Maxim P. Nikitin описал существование феномена strand commutation (коммутации цепей или молекулярной коммутации) — взаимодействия слабокомплементарных молекул нуклеиновых кислот (НК), показав in vitro, что их роль может сравниться с «классическим» комплементарным взаимодействием. Это открытие может иметь особое значение для понимания функций циклоРНК как конкурентных эндогенных РНК. Ввиду устойчивости циклоРНК к нуклеазам по сравнению с линейными РНК, их вклад в регуляцию взаимодействий с НК и белками, в том числе с низкой аффинностью, может быть весьма значителен. Представлен анализ возможности взаимодействий циклоРНК с НК и белками. В обзор включены данные из 35 публикаций результатов исследований, систематических обзоров доступных в базе данных PubMed.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Мы считаем, что изучение роли циклоРНК как регуляторов экспрессии генов, в том числе за счет низкоаффинных взаимодействий, позволит понять принцип формирования ими регуляторных сетей и открыть таким образом новые возможности для развития в дальнейшем методов диагностики и лечения различных заболеваний.

Ключевые слова

  • циклические РНК
  • микроРНК
  • регуляторные оси
  • низкоаффинные взаимодействия

Дата поступления: 12.09.2025

Дата принятия в печать: 03.10.2025

Дата публикации: 08.12.2025

Литература / References
  1. Schwanhüusser B, Busse D, Li N, Dittmar G, Schuchhardt, Wolf J, Chen W, Selbach M. Global quantification of mammalian gene expression control. Nature. 2011;473:337-342. https://doi.org/10.1038/nature10098
  2. Enuka Y, Lauriola M, Feldman ME, Sas-Chen A, Ulitsky I, Yarden Y. Circular RNAs are long-lived and display only minimal early alterations in response to a growth factor. Nucleic Acids Res. 2016;44:1370-1383. https://doi.org/10.1093/nar/gkv1367
  3. Filippenkov IB, Sudarkina OY, Limborska SA, Dergunova LV. Circular RNA of the human sphingomyelin synthase 1 gene: Multiple splice variants, evolutionary conservatism and expression in different tissues. RNA Biol. 2015;12:1030-1042. https://doi.org/10.1080/15476286.2015.1076611
  4. Filippenkov IB, Sudarkina OY, Limborska SA, Dergunova LV. Multi-step splicing of sphingomyelin synthase linear and circular RNAs. Gene. 2018; 654:14-22. https://doi.org/10.1016/j.gene.2018.02.030
  5. Filippenkov IB, Stavchansky VV, Denisova AE, Valieva LV, Remizova JA, Mozgovoy IV et al. Genome-Wide RNA-Sequencing Reveals Massive Circular RNA Expression Changes of the Neurotransmission Genes in the Rat Brain after Ischemia-Reperfusion. Genes (Basel). 2021;12:1-19. https://doi.org/10.3390/genes12121870
  6. Мозговой И.В., Шпетко Я.Ю., Денисова А.Е., Ставчанский В.В., Виноградина М.А., Губский Л.В., и др. Дифференциальная экспрессия циклических РНК во фронтальной коре мозга крыс в условиях ишемии-реперфузии. Биохимия. 2025;90(5):611-626. https://doi.org/10.1134/S0006297925600280
  7. Kristensen LS, Andersen MS, Stagsted LVW, Ebbesen KK, Hansen TB, Kjems J. The biogenesis, biology and characterization of circular RNAs. Nat. Rev. Genet. 2019;20:675-691. https://doi.org/10.1038/s41576-019-0158-7
  8. Kleaveland B, Shi CY, Stefano J, Bartel DP. A Network of Noncoding Regulatory RNAs Acts in the Mammalian Brain. Cell. 2018;174:350-362.e17. https://doi.org/10.1016/j.cell.2018.05.022
  9. Friedman RC, Farh KKH, Burge CB, Bartel DP. Most mammalian mRNAs are conserved targets of microRNAs. Genome Res. 2009;19:92-105. https://doi.org/10.1101/gr.082701.108
  10. Su X, Feng Y, Chen R, Duan S. CircR-loop: a novel RNA:DNA interaction on genome instability. Cell. Mol. Biol. Lett. 2024;29:38877420. https://doi.org/10.1186/s11658-024-00606-5
  11. Li X, Zhang JL, Lei YN, Liu XQ, Xue W, Zhang Y, et al. Linking circular intronic RNA degradation and function in transcription by RNase H1. Sci. China Life Sci. 2021;64:1795-1809. https://doi.org/10.1007/s11427-021-1993-6
  12. Liu CX, Li X, Nan F, Jiang S, Gao X, Guo SK, et al. Structure and Degradation of Circular RNAs Regulate PKR Activation in Innate Immunity. Cell. 2019;177:865-880.e21. https://doi.org/10.1016/j.cell.2019.03.046
  13. Huang A, Zheng H, Wu Z, Chen M, Huang Y. Circular RNA-protein interactions: Functions, mechanisms, and identification. Theranostics. 2020; 10:3506-3517. https://doi.org/10.7150/thno.42174
  14. Nikitin MP. Non-complementary strand commutation as a fundamental alternative for information processing by DNA and gene regulation. Nat. Chem. 2023;15:70-82. https://doi.org/10.1038/s41557-022-01111-y
  15. Hansen TB, Jensen TI, Clausen BH, Bramsen JB, Finsen B, Damgaard CK, Kjems J. Natural RNA circles function as efficient microRNA sponges. Nature. 2013;495:384-8. https://doi.org/10.1038/nature11993
  16. Piwecka M, Glažar P, Hernandez-Miranda LR, Memczak S, Wolf SA, Rybak-Wolf A, et al. Loss of a mammalian circular RNA locus causes miRNA deregulation and affects brain function. Science. 2017;357:eaam8526. https://doi.org/10.1126/science.aam8526
  17. Dori M, Caroli J, Forcato M. Circr, a Computational Tool to Identify miRNA:circRNA Associations. Front. Bioinforma. 2022;2:36304313. https://doi.org/10.3389/fbinf.2022.852834
  18. Li F, Zhang L, Li W, Deng J, Zheng J, An M, Lu J, Zhou Y. Circular RNA ITCH has inhibitory effect on ESCC by suppressing the Wnt/β-catenin pathway. Oncotarget. 2015;6:6001-13. https://doi.org/10.18632/oncotarget.3469
  19. Zheng Q, Bao C, Guo W, Li S, Chen J, Chen B, et al. Circular RNA profiling reveals an abundant circHIPK3 that regulates cell growth by sponging multiple miRNAs. Nat. Commun. 2016;7:27050392. https://doi.org/10.1038/ncomms11215
  20. Sygitowicz G, Sitkiewicz D. Involvement of circRNAs in the Development of Heart Failure. Int. J. Mol. Sci. 2022;23:36430607. https://doi.org/10.3390/ijms232214129
  21. Xu G, Liu G, Wang Z, Li Y, Fang W. Circular RNAs: Promising Treatment Targets and Biomarkers of Ischemic Stroke. Int. J. Mol. Sci. 2024; 25:38203348. https://doi.org/10.3390/ijms25010178
  22. Kristensen LS, Jakobsen T, Hager H, Kjems J. The emerging roles of circRNAs in cancer and oncology. Nat. Rev. Clin. Oncol. 2022;19:188-206. https://doi.org/10.1038/s41571-021-00585-y
  23. Ameres SL, Horwich MD, Hung JH, Xu J, Ghildiyal M, Weng Z, Zamore PD. Target RNA-directed trimming and tailing of small silencing RNAs. Science. 2010;328:1534-1539. https://doi.org/10.1126/SCIENCE.1187058
  24. Wightman FF, Giono LE, Fededa JP, De La Mata M. Target RNAs Strike Back on MicroRNAs. Front. Genet. 2018;9:435. https://doi.org/10.3389/FGENE.2018.00435
  25. Fuchs Wightman F, Lukin J, Giusti SA, Soutschek M, Bragado L, Pozzi B, et al. Influence of RNA circularity on Target RNA-Directed MicroRNA Degradation. Nucleic Acids Res. 2024;52:3358-3374. https://doi.org/10.1093/nar/gkae094
  26. Villarreal OD, Mersaoui SY, Yu Z, Masson JY, Richard S. Genome-wide R-loop analysis defines unique roles for DDX5, XRN2, and PRMT5 in DNA/RNA hybrid resolution. Life Sci. Alliance. 2020;3:32747416. https://doi.org/10.26508/LSA.202000762
  27. Cerritelli SM, Sakhuja K, Crouch RJ. RNase H1, the Gold Standard for R-Loop Detection. Methods Mol. Biol. 2022;2528:91-114. https://doi.org/10.1007/978-1-0716-2477-7_7
  28. Olovnikov AM. Eco-crossover, or environmentally regulated crossing-over, and natural selection are two irreplaceable drivers of adaptive evolution: Eco-crossover hypothesis. Biosystems. 2022;218. https://doi.org/10.1016/J.BIOSYSTEMS.2022.104706
  29. Nuthalapati SS, Ulshöfer CJ, Bindereif A. CircRNP complexes: from nature to design. J. Mol. Cell Biol. 2023;15:36722152. https://doi.org/10.1093/jmcb/mjad006
  30. Lou J, Hao Y, Lin K, Lyu Y, Chen M, Wang H, et al. Circular RNA CDR1as disrupts the p53/MDM2 complex to inhibit Gliomagenesis. Mol. Cancer. 2020;19:32894144. https://doi.org/10.1186/s12943-020-01253-y
  31. Wang L, Long H, Zheng Q, Bo X, Xiao X, Li B. Circular RNA circRHOT1 promotes hepatocellular carcinoma progression by initiation of NR2F6 expression. Mol. Cancer. 2019;18:31324186. https://doi.org/10.1186/s12943-019-1046-7
  32. Liu X, Wang X, Li J, Hu S, Deng Y, Yin H, et al. Identification of mecciRNAs and their roles in the mitochondrial entry of proteins mitochondria, circRNA, mecciRNA, mitochondrial protein. Sci China Life Sci. 2020;63:1429-1449. https://doi.org/10.1007/s11427-020-1631-9
  33. Chen N, Zhao G, Yan X, Lv Z, Yin H, Zhang S, et al. A novel FLI1 exonic circular RNA promotes metastasis in breast cancer by coordinately regulating TET1 and DNMT1. Genome Biol. 2018;19:30537986. https://doi.org/10.1186/s13059-018-1594-y
  34. Zheng S, Qian Z, Jiang F, Ge D, Tang J, Chen H, et al. CircRNA LRP6 promotes the development of osteosarcoma via negatively regulating KLF2 and APC levels. Am. J. Transl. Res. 2019;11:4126-4138. ISSN:1943-8141/AJTR0093756.
  35. Li X, Liu CX, Xue W, Zhang Y, Jiang S, Yin QF, et al. Coordinated circRNA Biogenesis and Function with NF90/NF110 in Viral Infection. Mol. Cell. 2017;67:214-227.e7. https://doi.org/10.1016/J.MOLCEL.2017.05.023
slide-cover
slide-cover

Рекомендуем статьи по данной теме:

Эпигенетические механизмы влияния неполифенольных компонентов пищевых веществ на развитие атеросклероза.Профилактическая медицина. 2026;29(7):126-132

Прогностическое значение экспрессии miR-130, miR-148, miR-194 и miR-605 в сыворотке больных глиобластомой.Вопросы нейрохирургии имени Н.Н. Бурденко. 2026;90(3):20-26

Перспективы терапии шизофрении с использованием ретроэлементов в качестве мишеней.Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2026;126(4):22-27

Дерегуляция микроРНК как метод оценки эффективности брахитерапии меланом хориоидеи.Вестник офтальмологии. 2026;142(1):21-26

Диагностический потенциал малых некодирующих РНК в материале пайпель-биопсии при эндометриозе.Проблемы репродукции. 2026;32(1):92-102

Дифференциальная экспрессия циклических РНК генов MVP, RGS9 и DLGAP4 во фронтальной коре ишемизированных крыс.Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2025;43(4-2):102-110

Роль внеклеточных везикул в модуляции рецептивности эндометрия у пациенток с повторными неудачами имплантации.Проблемы репродукции. 2025;31(4):46-52

Экспрессия микроРНК-21, микроРНК-125a, микроРНК-125b, микроРНК-214 в плазме крови у больных ишемической болезнью сердца.Кардиологический вестник. 2025;20(2):13-19

Влияние демографических факторов и основных коморбидностей на уровни циркулирующих регуляторных микроРНК у пациентов с атеросклерозом коронарных артерий и аневризмой грудной аорты: одноцентровое когортное исследование.Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2025;18(2):174-182

Увеличение экспрессии циклических РНК circSPARC и circTMEM181 при коронарном атеросклерозе.Молекулярная генетика, микробиология и вирусология. 2025;43(1):24-29

Издательство «Медиа Сфера»
РекламаДоставка/ОплатаО насКонтактыОбучение для редакцийПолитика конфиденциальностиПолитика обработки персональных данныхПубличная оферта на реализацию издательской продукции
ЖурналыПодпискаАрхивКнигиПроекты
  • RuStore

© 1998-2026

  • Телефоны издательства:

  • +7 (495) 482-41-18
  • +7 (495) 482-43-29

  • Прямой телефон отдела подписки
    (только по вопросам заказов и доставки журналов)

  • +7 (800) 250-18-12

  • пн-пт с 10:00 до 18:00

  • Telegram
  • VK
info@mediasphera.ru

  • Почтовый адрес:

  • Издательство «Медиа Сфера»,
    а/я 54, Москва, Россия, 127238

  • RuStore

© 1998-2026