目前关于植物circRNA的研究报道还比较少，尽管科研人员已经在许多植物物种中鉴定出大量circRNA，然而我们对植物circRNA的进化仍然知之甚少。
最近，由浙江大学作物科学与生物信息学研究所樊龙江教授团队和中国农业科学院水稻研究所郭龙彪教授团队于NewPhytologist（IF=10.）联合发表的一篇题为“RecentoriginationofcircularRNAsinplants”的文章，为我们揭示了植物circRNA在进化上的保守性。
内容概述
在这项研究中，作者组装了水稻(Oryzasativa)个circRNA的全长序列，并基于序列和表达模式比较分析了这些circRNA在拟南芥(Arabidopsisthaliana)、无油樟(Amborellatrichopoda)、江南卷柏(Selaginellamoellendorffii)和番茄(Solanumlycopersicum)等其他46种植物中的保守性。
·水稻中许多circRNA可能是最近起源的，并且比植物界的其他非编码RNA（如miRNA）保守性低；
·水稻circRNA表达的保守性也可能有的限制，其circRNA的表达水平与circRNA转录本的基因组序列之间存在正向保守的关系；
·水稻的大多数circRNA来自年轻的亲本基因；
·拟南芥大多数circRNA的亲本基因的起源相对较新，circRNA及其亲本基因的保守性也是有限制的
结果解读
图1.鉴定水稻全长circRNA及其在其他植物中的保守性的工作流程
从图1分析结果可以知道，水稻大多数（91.3%）的circRNA仅在一些单子叶植物中是保守的，只有少数（8.7%）在双子叶植物中是保守的。个水稻circRNA中近一半（49.1%）出现在稻属分化之后，表明许多circRNA可能是最近起源的，并且比植物界的其他非编码RNA（如miRNA）保守性低。
图2.水稻circRNAs表达保守性综合分析
图2分析结果表明水稻circRNA表达的保守性也可能有的限制，类似于circRNA基因组序列的保守性。这一发现支持了更保守的circRNA基因在转录水平上更容易被检测到的观点。它还表明circRNA的表达水平与circRNA转录本的基因组序列之间存在正向保守的关系。
图3.水稻circRNAs及其蛋白编码亲本基因的保守性
图3分析结果表明这些circRNA亲本基因是最近起源的，结合这一结果与circRNA最近起源的结论，表明水稻的大多数circRNA来自年轻的亲本基因。而对个水稻全长circRNA的序列多样性进行进一步的研究，则表明了植物circRNA基因与报道过的蛋白质编码基因的进化过程一致。
图4.拟南芥circRNA的保守性
图4中，作者组装了拟南芥个circRNA的全长序列，将这些circRNA的基因组序列与其他46种植物的基因组序列进行比较，发现分别有91.1%、73.0%和25.9%的circRNA在双子叶植物内、十字花科内以及仅在拟南芥属内保守。对产生个拟南芥circRNA的个亲本基因的直系同源分析表明，它们中的大多数（75.1%）仅在双子叶植物物种中保守，表明亲本基因的起源相对较新。与水稻circRNA及其亲本基因的发现一致，该结果表明来自拟南芥的circRNA及其亲本基因的保守性也是有限制的。
讨论
该研究获得的结果为植物circRNA和候选circRNA的进化动力学提供了新的见解，以便于进行进一步的功能探索。
最后，作者意识到其基于第二代短读长测序技术获得的全长circRNA序列具有局限性，有些可能不真实，但这可以通过使用第三代测序技术，即长读长测序来克服，因为无需组装即可生成circRNA的全长序列。因此，作者认为三代测序将有利于植物circRNA的保守性以及功能表征的研究。
DOI: