circRNA介绍
区别于传统线性RNA分子，环状RNA（circRNA）是一类由特殊剪接机制形成的、具有闭合环状结构的非编码RNA，也是目前生命科学和医学领域的ZX热点分子。绝大部分circRNA由基因的外显子或内含子序列转录而来，它的表达具有明显的物种保守性、组织特异性以及时序特异性等；此外，circRNA的特殊闭合环状结构对核酸外切酶不敏感，从而可以稳定存在于组织、体液等样本中，这使得circRNA作为临床biomarker具有明显优势。ZX研究表明：circRNA序列上富含miRNA结合位点，可以竞争性吸附细胞浆中的miRNA，进而解除miRNA对靶mRNA的YZ作用，即circRNA可作为ceRNA调控生物学过程。与疾病关联性miRNA的相互作用说明circRNA对疾病起着非常重要的调控作用。
为了能够帮助科研工作者对circRNA进行更好地研究，美国Arraystar公司在circRNA芯片基础上迅即升级版本为V2.0，这款产品目前已经开始在市场进行推广。芯片上所有的circRNA来源于ZX国际DJ期刊并经过了严谨的实验验证，以便于研究者对不同生理和病理状态下对circRNA的表达变化进行系统的研究。此外，还对circRNA可能结合的miRNA进行预测并详细注释，非常方便客户从“miRNA sponge” 的角度研究circRNA的作用机制和生物功能。Arraystar通过预测疾病相关miRNA结合的circRNA或疾病相关的SNPs位点产生的circRNA，将疾病相关的circRNA收录在该款芯片中。芯片针对每个circRNA设计剪接位点特异性探针，即便在相应线性RNA存在的情况下也能够特异性检测circRNA。样品的RNase R预处理和随机引物反转系统确保了circRNA的GX特异性标记。此外，RNA spike-in对照的设置能可以很好地监控样品标记和芯片杂交效率。
聚焦品Pai优势
l 优化的特异性标记流程
能够有效的去除线性RNA，特异性标记circRNA (图1 )
图1：circRNA标记流程：1）RNase R预处理有效地去除线性RNA；2）基于随机引物的反转标记系统有效的标记circRNA。
2 剪接位点特异性探针
即便在相应线性RNA存在的情况下也能够特异性检测circRNA（图2）
图2：Arraystar circRNA 芯片V2.0采用剪接位点特异性探针，可以做到即便在相应线性RNA存在的情况下也能够特异性检测circRNA。如上图，用于circRNA探针设计的序列对应到相应线性RNA上，就是针对外显子A的5’端和外显子B的3’端连接的序列。
3 详尽的circRNA注释信息
Arraystar miRNA靶基因预测软件对circRNA上的保守miRNA的结合位点进行了预测，并对其中匹配分值较高的位点进行了注释。客户可以很方便的从“miRNA sponge”的角度研究circRNA的作用机制和生物功能（图3）。
图3：详细的circRNA注释：1）与circRNA对应的线性mRNA信息；2）circRNA上匹配度比较好的保守miRNA的结合位点。
4 Spike-in RNA对照
在RNA样品中加入一组由ERCC (External RNA Controls Consortium)开发的外源性RNA，可以对RNA扩增，标记和芯片杂交过程中产生的实验偏差进行校正。更为准确地判定检测方法的局限性，同时增加样本间结果比较的可靠性。
5 性能保证
高灵敏度：能准确检测跨域5个数量级的低丰度RNA（图4）。
图4： Arraystar的circRNA 芯片跨越超过5个数量级的检测范围
高重复性：Arraystar circRNA 芯片实验的技术重复组之间具有很好的相关性（R2>0.9）（图5）。
图5：Arraystar circRNA 芯片的高重复性
环状RNA芯片V2.0参数
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Human
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Mouse
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Rat
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Total Number of unique circRNAs
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13,617
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14,236
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14,145
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Probe Length
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60nt
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60nt
|
60nt
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Probe Region
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Circular junctions of circRNA
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Probe Specificity
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Transcript-specific
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circRNA Enrichment
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RNase R treatment
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Labeling Method
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Labeling by random primers
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Circular RNA Sources
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Salzman’s circRNAs [4]
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8,529
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Memczak’s circRNAs [3]
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1,601
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1,750
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Zhang’s circRNAs [6]
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93
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Zhang’s circRNAs [5]
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4,980
|
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Jeck’s circRNAs [2]
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3,769
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Guo’s circRNAs [1]
|
5,536
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570
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You's circRNAs
|
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13,300
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12,298
|
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Mouse circRNA orthologs
|
|
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1,668
|
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Human circRNA orthologs
|
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179
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Array Format
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8 * 15K
|
8 * 15K
|
8 * 15K
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参考文献
1. Guo, J. U., V. Agarwal, et al. (2014). "Expanded identification and characterization of mammalian circular RNAs." Genome Biol 15(7): 409.
2. Jeck, W. R., J. A. Sorrentino, et al. (2013). "Circular RNAs are abundant, conserved, and associated with ALU repeats." RNA 19(2): 141-157.
3. Memczak, S., M. Jens, et al. (2013). "Circular RNAs are a large class of animal RNAs with regulatory potency." Nature 495(7441): 333-338.
4. Salzman, J., R. E. Chen, et al. (2013). "Cell-type specific features of circular RNA expression." PLoS Genet 9(9): e1003777.
5. Zhang, X. O., H. B. Wang, et al. (2014). "Complementary sequence-mediated exon circularization." Cell 159(1): 134-147.
6. Zhang, Y., X. O. Zhang, et al. (2013). "Circular intronic long noncoding RNAs." Mol Cell 51(6): 792-806.
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