環(huán)狀RNA（circRNA）是閉合環(huán)狀的RNA分子，不受核酸外切酶降解，因而比線性RNA更穩(wěn)定。最初認為circRNA是異常剪接的產(chǎn)物，最近由于生物信息學和深度測序技術(shù)的應用，已經(jīng)鑒定出許多功能性circRNA。研究表明，它們在基因表達調(diào)控過程中起重要作用，參與多種生理及病理過程，與腫瘤、免疫、心血管疾病和神經(jīng)系統(tǒng)疾病等密切相關(guān)。
circRNA分為三種類型：外顯子型（ecircRNA或ecRNA），內(nèi)含子型（ciRNA）和外顯子-內(nèi)含子型circRNA（EIciRNA）。ecRNA主要通過miRNA海綿機制與靶基因競爭結(jié)合miRNA，從而上調(diào)其表達，也稱為競爭性內(nèi)源RNA（competitive endogenous RNA，ceRNA）機制。所以ecRNA主要在細胞質(zhì)發(fā)揮作用。
環(huán)狀RNA合成與功能，F(xiàn)ront Immunol. 2018; 9: 2977.
后兩種帶有內(nèi)含子的環(huán)形RNA主要在核內(nèi)，調(diào)節(jié)基因轉(zhuǎn)錄過程。例如，Ci-ankrd52主要在細胞核中積累并通過RNA Pol II 的順式調(diào)節(jié)作用促進ANKRD52的轉(zhuǎn)錄（Mol Cell (2013) 51:792–806.）?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)有第四類環(huán)狀RNA，即基因間環(huán)狀RNA（intergenic circRNA），但相關(guān)研究還較少。
一些環(huán)狀RNA可以通過與蛋白或其它RNA相互作用發(fā)揮調(diào)節(jié)功能，如circ-Foxo3與CKD2相互作用可以使細胞周期停止在G1 / S期，CDR1可以與mRNA結(jié)合形成穩(wěn)定的雙鏈體。
個別cricRNA還可以編碼肽鏈。當有內(nèi)部核糖體進入位點（IRES）插入到circRNA起始密碼子的上游，就可能會被翻譯出來。已有研究證明，在大腸桿菌中轉(zhuǎn)染攜帶綠色熒光蛋白開放閱讀框的circRNA可以啟動GFP表達（RNA. 2015 Feb; 21(2):172-9.）。
長非編碼RNA（long non-coding RNA, lncRNA）是指長度超過200 nt的ncRNA，分子中沒有開放閱讀框。lncRNA數(shù)量龐大，可占細胞內(nèi)總RNA的70%至98%，目前人體中已發(fā)現(xiàn)21萬多個lncRNA（根據(jù)RNAcentral數(shù)據(jù)，截至2019年5月5日，已注釋的人類lncRNA為215,008個），遠超蛋白質(zhì)基因數(shù)量（約2萬個）。而且lncRNA的表達具有明顯的時空特異性，說明lncRNA具有重要的生物學意義。
lncRNA多種多樣，可以分為基因間lncRNA（long intergenic non-coding RNA, lincRNA）和基因內(nèi)lncRNA，后者又可分為正義和反義兩類，也可分為內(nèi)含子、外顯子、UTR等不同類型?；騼?nèi)lncRNA往往與mRNA類似，具有帽子和尾部結(jié)構(gòu)，稱為mRNA like ncRNA（mlncRNA）。
lncRNA的功能幾乎涵蓋了基因表達調(diào)控的各個層面，如X染色體沉默、染色質(zhì)重塑、組蛋白修飾、轉(zhuǎn)錄調(diào)控、轉(zhuǎn)錄后加工以及蛋白質(zhì)的修飾、定位等，還可以剪切產(chǎn)生各種小非編碼RNA，從而發(fā)揮相應作用。
非編碼RNA占人類基因組的98％以上，在基因表達和調(diào)控中發(fā)揮著重要作用。在原始的RNA世界中，RNA幾乎承擔了所有的功能任務，后來才逐漸被蛋白質(zhì)代替。但是，究竟有多少功能保留下來呢？從基因組構(gòu)成上看，這個數(shù)字不會太小。所以我們對非編碼RNA的認識還遠遠不夠。
ncRNA網(wǎng)絡，J Integr Bioinform. 2019 Jul 13
各種非編碼RNA之間不是孤立的，而是彼此互相作用、互相轉(zhuǎn)化的。非編碼RNA與編碼RNA的區(qū)分也不是絕對的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)一些非編碼RNA可以編碼并翻譯出小肽，并發(fā)揮特定功能。mRNA在加工過程中也可以產(chǎn)生非編碼RNA。所以，二者之間并無絕對界限。
ncRNA編碼肽，Protein Pept Lett. 2018;25(8):720-727
所有這些聯(lián)系構(gòu)成了一個網(wǎng)絡，就像蛋白質(zhì)基因那樣?，F(xiàn)在繪制出的網(wǎng)絡還很簡陋，但隨著研究的深入，必然會更加龐大和復雜。當這個網(wǎng)絡與蛋白質(zhì)的網(wǎng)絡完美融合的時候，我們對基因表達調(diào)控就有了更深層次的理解。
