原创作者：海边看朝阳|免疫细胞研究bioworld

circRNA方向最新美国自然科学基金标书摘要，8篇精选！

1. Role of Circular RNAs in Innate Immunity
编号：9424648

项目类型：5R21AI131099-02

单位：SANFORD BURNHAM PREBYS MEDICAL DISCOVERY INSTITUTE

年度：2018

项目金额：$243750

国家：美国

项目负责人：ZHOU, RUI ;

拟议研究的目标是确定和确定循环RNA（circRNA）在先天免疫中的功能。适当的免疫反应激活对宿主健康至关重要。虽然侵入病原体的有效控制取决于对免疫信号传导途径的快速而强烈的诱导，但全身或局部的延长或异常激活可导致人类的病理状况，例如自身免疫和癌症。因此，先天免疫信号的幅度和持续时间都需要严格控制。以小干扰RNA（siRNA）和微RNA（miRNA）为代表的非编码RNA（ncRNA）在调节各种生物体的抗病毒先天免疫中发挥关键作用。深度测序技术和计算生物学的最新进展极大地扩展了监管ncRNA的库，circRNA作为最新的补充。除了它们独特的配置外，circRNA通过包含频繁的外显子加扰事件而不同于它们的典型线性RNA兄弟姐妹。最初被视为仅由罕见的“头对尾”剪接事件的产物，circRNA最近已被定性为线虫，苍蝇，小鼠和人类中丰富的RNA类。除了少数circRNA之外，绝大多数circRNA的功能是未知的。我们确定了一系列响应细菌感染而差异表达的果蝇circRNA，我们的初步研究已经暗示了选择的circRNA在调节先天免疫方面的作用。我们假设选择的circRNA作为先天免疫信号的调节剂起作用，并且建议采用基因组，计算，遗传和生物化学方法的组合来全面发现这些神秘的RNA种类，并在先天免疫信号的背景下建立它们的功能。拟议的研究的完成将建立circRNA作为一种新型的调控ncRNAs，揭示其调节先天免疫的功能。这将促进我们对其进化上保守的哺乳动物对应物的理解，并提供有关先天免疫信号传导和ncRNA功能的分子机制的见解。

2. IGF::OT::IGF SBIR Phase I Topic 356 Flourogenic assay platform for circular RNA detectionPoP 9/18/2017 - 6/18/2018.

编号：9571847

项目类型：261201700044C-0-0-1

单位：LUCERNA, INC.

年度：2017

项目金额：$249642

国家：美国

项目负责人：SOMALINGA, BALAJEE ;

环状RNA（circRNA）是一类新颖的非编码RNA，它是表位转录组的丰富组分。 circRNA的推定功能包括miRNA螯合，RNA结合蛋白脚手架，mRNA捕获和蛋白质翻译调控。一种或多种这些作用的失调与几种类型的癌症有关，包括胰腺癌，基底细胞癌和神经胶质瘤。一个被充分研究的circRNA，ciRS-7被认为是作为miRNA-7海绵并抑制其对致癌性受体和肿瘤抑制因子的调节。尽管所有关于circRNA的兴奋点，但最近发现的许多circRNA仍然知之甚少，进展非常缓慢。一个重要的原因是缺乏易于使用的工具来研究单个circRNA。认识到这一未满足的需求，我们建议开发一个简单的荧光检测平台，以检测生物化学和细胞裂解物样本中感兴趣的circRNA。在第一阶段，我们将开发一种circRNA传感器检测方法，可以特异性识别ciRS-7并发出荧光信号。由于所建议的化验平台的便携性，ciRS-7传感器可以很容易地修改以识别其他感兴趣的circRNA。一旦开发出来，circRNA传感器平台就可以用于circRNA研究，药物发现和生物标志物诊断。

3. Detecting and characterizing circular RNAs using high-throughput sequencing data
编号：9441982

项目类型：1R15GM126446-01

单位：UNIVERSITY OF LOUISVILLE

年度：2017

项目金额：$462000

国家：美国

项目负责人：PARK, JUW WON;

这项研究的目的是使用高通量测序数据来改进我们对最近发现的RNA（环形RNA或circRNA）的圆形形式的理解，以在多种情况下识别和表征这些结构。在过去的二十年中，研究发现了一种特殊形式的选择性剪接（AS），它产生了一种循环形式的RNA。这与产生线性形式的RNA的正常AS相反。尽管这些circRNA在科学界已经引起了其生物发生和功能的相当大的关注，但目前研究的焦点集中在仅存在于一个组织中但不存在于其他组织或存在于疾病特异性circRNA上的组织特异性circRNA在某些疾病状况下，如癌症，但在正常情况下不会。这种方法是在相对缺乏方法的情况下进行的，该方法分析了存在于两种条件下但在一种条件下相对于另一种条件（差异表达）更丰富的常见circRNA。在两种条件之间共同差异表达的circRNAs的研究将作为填补这一空白的重要的第一步。 RNA测序（RNA-seq）的一个主要应用是分析真核生物转录组的一种强大技术，用于检测新的（或未注释的）mRNA转录物。由于circRNAs是新型转录本，因此RNA-seq为circRNAs的全基因组检测提供了一个理想的平台。我们从神经来源的RNA-seq数据（CA1海马区的体细胞层和神经毡层）的初步结果已经显示超过50个circRNA在胞体或神经毡层中更丰富地表达。以这些数据为指导，目前的提案将（目标1）开发一种新的计算方法，用RNA-seq数据在任何两种生物条件之间鉴别，表征和定量差异表达的circRNAs，（目标2）开发一种新的网络服务器聚合，编目和可视化来自公众可获得的RNA-seq数据集的circRNA。该提案将完成R15 AREA赠款的目标：（i）支持有价值的研究; （ii）加强非研究密集型机构的研究环境; （iii）聘用本科生/研究生进行生物信息学研究。拟议的工作将作为申请人建立旨在利用高通量测序数据促进循环RNA研究的研究计划的基础。反过来，这将为研究人员提供关于现有高通量测序数据集中的circRNA的关键信息。最后，这项拟议的研究将作为一种工具让大学生参与多学科生物信息学研究，并更好地使来自肯塔基州的学生成为参与先进的生物医学研究的一个传统上代表性不足的国家。

4. CircRNAs and CNS Gene Transfer

编号：9218392

项目类型：1R01NS099371-01

单位：UNIV OF NORTH CAROLINA CHAPEL HILL

年度：2017

项目金额：398672

国家：美国

项目负责人：ASOKAN, ARAVIND ;

环状RNAs（circRNAs）是一类新兴的RNA分子，由于它们不能与外切核酸酶结合而具有延长表达的潜力。解剖circRNA生物发生的最近研究发现了反向重复序列，例如人类中的ALU重复序列，侧接大量经历环化的外显子，并且显示这些顺式元件对于它们的环化是必需的。 CircRNA的形成也需要标准的前体mRNA剪接机构的组件和规范的剪接信号，如聚嘧啶束和分支点。虽然它们在很大程度上被证明具有监管潜力，但最近的研究表明它们可以被翻译。在哺乳动物大脑中，circRNA似乎是高度丰富的并且由发育和可塑性动态调节。特别是，它们似乎在突触和神经元分化和发育期间富集。尽管取得了这些令人振奋的进展，但迄今为止尚未开发出动物模型中合成circRNAs高效生物合成的系统。涉及以时空方式调节circRNA形成的宿主因子也不是很清楚。当前提案的具体目标集中在工程circRNA表达系统，研究影响大脑中的circRNA生物发生的因素以及在RNA诱导的神经毒性的小鼠模型中的效率以及circRNA生物合成的潜在毒性。总体而言，目前的提案将有助于开发动物模型中circRNAs高效生物发生的新策略，这有助于了解影响哺乳动物大脑中circRNA生物合成的因素，并引入基于环形RNA的新一类核酸治疗药物。

5. Mechanism and Function of Circular RNA Accumulation in the Aging Nervous System

编号：9232903

项目类型：1R15AG052931-01A1

单位：UNIVERSITY OF NEVADA RENO

年度：2016

项目金额：$417524

国家：美国

项目负责人：MIURA, PEDRO ;

尽管从人类基因组产生的大多数转录物不编码蛋白质，绝大部分非编码RNA仍然完全被理解。新近受欢迎的一类非编码RNA是环状RNA（circRNA）。在果蝇和小鼠中，circRNA倾向于从具有已知神经功能的基因发出，并且它们的表达在神经组织中富集。这表明他们可能在神经系统中有功能。最近的研究发现成千上万的circRNA在小鼠和果蝇中表达;然而，他们的功能相关性只是开始探索。在果蝇中，我们发现数百个circRNA在正常老化过程中在苍蝇头中累积。果蝇是研究衰老和年龄相关的神经系统疾病的强大系统。我们推测，这种大脑中circRNA的渐进积累有助于年龄相关的神经功能下降。初步数据显示老化过程中的circRNA积累可以通过环境压力来调节，包括温度和热量摄入 所有可调节果蝇寿命的条件。在目标1中，我们提出使用RNA-seq分析来描述在脑神经元的生物衰老期间全球的circRNA的调节。在目标2中，将研究富集年龄累积和X16受调节的circRNA的功能元件。最后，在目标3中，将通过评估寿命，神经肌肉接头形态和热应激抗性来研究X16抑制ank2 circRNA的功能。初步数据显示，在其他生物（包括小鼠）老化过程中，circRNA会累积，因此这种积累也可能发生在人脑中。洞察从果蝇中收集的衰老过程中circRNA聚积的机制，因此可能适用于理解人脑中的circRNA。鉴于与年龄相关的神经退行性疾病在美国人群中的健康影响，了解这种具有在老龄化大脑中可能具有的功能的这类新型RNA的基本生物学是重要的。

6.Development of a standardized kit for the isolation, enrichment, and high-sensitivity profiling of circular RNAs in the nervous system

编号：9087198

项目类型：5R44DA038993-03

单位：COFACTOR GENOMICS, LLC

年度：2016

项目金额：490910

国家：美国

项目负责人：GLASSCOCK, JARRET ;

长期目标：修饰的核糖核酸（RNA）是许多细胞过程的重要调节因子，并越来越多地与人类疾病相关。例如，非编码微RNA在神经元发育中起重要作用，并且可以用作精神障碍的生物标志物。另一种此类修饰的RNA是环状RNA（circRNA），一种存在于细胞质中的非编码转录物。由于circRNA以比其他RNA分子更低的丰度存在并且与mRNA共享序列同源性，所以它们难以从总RNA中分离。我们的长期目标是进一步开发和销售分子生物学试剂盒，该试剂盒将促进这一新兴领域的更广泛的研究，并扩大我们对循环RNA在神经发育，物质滥用和精神障碍中作用的理解。

（1）方法优化，

（2）临床样本适用性+优化，

（3）内部试剂盒测试/辅因子circRNA服务，以及

（4）外部现场测试/试剂盒Beta测试仪。研究设计：目标1：我们将利用含有已知数量的circRNA控制的通用人类大脑参考RNA，以及我们优化的酶混合物来确定理想的反应参数（即引物设计，温度和孵育时间），这将导致最ciRNA物种的强大富集。输入滴定将确定优化方案的总RNA输入的阈值和范围。

成功将通过qPCR和通过我们质量控制措施的图书馆测序指标来衡量。目标2：我们将获得市售的生物样本库样本，如FFPE组织，冷冻脑和血浆，以测试试剂盒在临床相关样本中的适用性和稳健性。由Qubit，Bioanalyzer / Tapestation和Nanodrop测定的质量指标将记录在相应的测序文库中以确定试剂盒的稳定性。此外，由商业和学术合作伙伴提供的样本将进一步加强我们对各种样本类型和投入量的度量报告。目标3：我们的生产科学家将把研发SOP转化为客户提交样品的生产服务。我们将继续在生产环境中收集这些样本的质量指标，以确定图书馆建设和循环RNA控制浓缩的预期收益。我们将使用我们的研发和生产环境中生成的数据来开发和优化我们的分析软件ActiveSite，以纳入circRNA富集报告。目标4：我们有志于在各自实验室测试我们的circRNA试剂盒的感兴趣的商业和学术合作伙伴。我们的合作伙伴将收集有关样品的质量指标，生成富含circRNA的样品，并将这些样品提供给我们进行评估和测序。我们将利用这些Beta测试人员的反馈来改进SOP和我们的市场战略。

7. Development of a standardized kit for the isolation, enrichment, and high-sensitivity profiling of circular RNAs in the nervous system
编号：8981779

项目类型：2R44DA038993-02

单位：COFACTOR GENOMICS, LLC

年度：2015

项目金额：918668

国家：美国

项目负责人：GLASSCOCK, JARRET ;

长期目标：修饰的核糖核酸（RNA）是许多细胞过程的重要调节因子，并越来越多地与人类疾病相关。例如，非编码微RNA在神经元发育中起重要作用，并且可以用作精神障碍的生物标志物。另一种此类修饰的RNA是环状RNA（circRNA），一种存在于细胞质中的非编码转录物。由于circRNA以比其他RNA分子更低的丰度存在并且与mRNA共享序列同源性，所以它们难以从总RNA中分离。我们的长期目标是进一步开发和销售分子生物学试剂盒，该试剂盒将促进这一新兴领域的更广泛的研究，并扩大我们对循环RNA在神经发育，物质滥用和精神障碍中作用的理解。 （1）方法优化，（2）临床样本适用性+优化，（3）内部试剂盒测试/辅因子circRNA服务，以及（4）外部现场测试/试剂盒Beta测试仪。研究设计：目标1：我们将利用含有已知数量的circRNA控制的通用人类大脑参考RNA，以及我们优化的酶混合物来确定理想的反应参数（即引物设计，温度和孵育时间），这将导致最ciRNA物种的强大富集。输入滴定将确定优化方案的总RNA输入的阈值和范围。成功将通过qPCR和通过我们质量控制措施的图书馆测序指标来衡量。目标2：我们将获得市售的生物样本库样本，如FFPE组织，冷冻脑和血浆，以测试试剂盒在临床相关样本中的适用性和稳健性。由Qubit，Bioanalyzer / Tapestation和Nanodrop测定的质量指标将记录在相应的测序文库中以确定试剂盒的稳定性。此外，由商业和学术合作伙伴提供的样本将进一步加强我们对各种样本类型和投入量的度量报告。目标3：我们的生产科学家将把研发SOP转化为客户提交样品的生产服务。我们将继续在生产环境中收集这些样本的质量指标，以确定图书馆建设和循环RNA控制浓缩的预期收益。我们将使用我们的研发和生产环境中生成的数据来开发和优化我们的分析软件ActiveSite，以纳入circRNA富集报告。目标4：我们有志于在各自实验室测试我们的circRNA试剂盒的感兴趣的商业和学术合作伙伴。我们的合作伙伴将收集有关样品的质量指标，生成富含circRNA的样品，并将这些样品提供给我们进行评估和测序。我们将利用这些Beta测试人员的反馈来改进SOP和我们的市场战略。

8.Unraveling regulatory functions of circRNAs at the muscleblind locus

编号：9364300

项目类型：1R01GM124406-01

单位：BRANDEIS UNIVERSITY

年度：2017项目金额：$325000国家：美国

项目负责人：KADENER, SEBASTIAN ;

项目总结RNA代谢调控正成为大脑和肌肉等组织中不受细胞分裂的组织中基因表达控制的主要监管中心。因此，RNA代谢紊乱与许多肌肉和神经退行性疾病（包括肌强直性营养不良（MD）和肌萎缩侧索营养不良（ALS））之间存在紧密联系并不令人惊讶。例如，MD-1由CTG重复序列的扩增引起，这导致由基因肌肉结合蛋白-1编码的剪接因子MBNL1的隔离（sequestration）。 MBNL1和MBL家族的另一成员（MBNL2）在RNA加工和运输中具有重要的和重叠的功能，特别是在肌肉和神经元中。环状RNAs（circRNAs）是非常丰富的，没有很好表征的非编码RNA类型。这些RNA由特定外显子的环化产生，其功能仍有争议。我的实验室最近的工作已经证明，circRNA产生与前mRNA剪接竞争，表明circRNAS是基因表达的一般顺式调节子。我们通过MBL的研究发现了MBNL1的果蝇同源基因，该蛋白调节circRNA的一个子集的生产，包括从它自己的基因座（circMbl）产生的一个子集。引人注目的是，我们注意到MBNL1的相同外显子在人类中产生了circRNA，并且哺乳动物中的circMb1产生也可以由MBL诱导。来自我实验室的其他未发表的作品表明，翻译了一部分circRNA。这些翻译的circRNA之一是circMbl。另外，最近我们产生了第一组动物，其中特定的circRNA被下调。许多circRNA敲低菌株显示出强烈的发育和生理表型，首次证明了circRNA分子在体内的功能性。 circMbl敲低导致雄性胚胎致死率，翅膀姿势缺陷和突触小泡功能缺陷。在这里我们旨在解开circMbl生产和功能的分子和生理学影响。这项工作将导致circRNAs在体内的先驱功能特性，并将成为了解MBL生产和功能在体内如何被调控的关键。为此，我们将：表征MBL和circMbl之间的功能关系;确定circMb1表达的空间，时间和功能要求，并确定circMbl在发育和成人期间作用的分子机制。该项目将阐明mbl表达和功能的重要调节机制，与MD发病机制密切相关的过程。此外，该项目在分析circRNA在生理学和行为中心方面的作用时，在技术和智力上都具有创新性。我们的项目建立在强大的初步成果和我们集团独特且不断发展的专业知识的基础上。