骨骼肌生长发育是一个受生肌调节因子、成肌增强因子、Pax家族蛋白、MSTN等因子精确调控的过程,此外,microRNA和lncRNA等非编码RNA在该过程中也发挥重要作用。circRNA是一类新发现的不含3’末端poly(A)尾和5’末端帽子结构,以共价键结合呈闭合环状结构的RNA分子,可作为mi RNA和RNA结合蛋白的分子海绵参与基因的表达调控,在生物体内普遍存在。通过在转录及转录后水平发挥调控作用,其高度保守性、特异性、稳定性、对生物功能的调控作用及与疾病的相关性,近年来逐渐引起重视,并成为研究热点。但有关circRNA在骨骼肌发育中的作用研究还较少。本研究以小鼠C2C12成肌细胞系为模型,通过RNA-seq检测和分析分化不同阶段的circRNAs表达情况,筛选出调控C2C12细胞分化的关键circRNA作进一步的验证分析,揭示circRNA在C2C12细胞分化中的调控作用,主要结果如下:1.系统分析了测序结果,共检测得到37,751个候选circRNAs,通过与circBase数据库比对发现其中有36,724个是未被注释过的circRNAs,且三个不同的分化时期中circRNA的表达呈现动态变化,这为研究circRNA在成肌过程中的调控机制奠定了基础。2.通过对circRNA的特征分析,结果表明同一母基因产生的circRNA表达数目与其母基因的结构和染色体定位有关,而circRNA的表达丰度与其母基因的表达相关性低,表明circRNA的表达调控不仅是由其母基因决定,还存在其它的调控因子参与其中;通过对差异表达的circRNA的母基因进行GO富集分析,研究发现在分化过程中表达下调的circRNA对应的母基因在生物学过程中聚类到与细胞周期有关的过程,如调控染色体分离、有丝分裂细胞周期和核分离等生物学过程,这与成肌细胞分化后将退出细胞周期的现象相一致,而表达上调的circRNA对应的母基因在分子功能过程中主要聚类到结合功能上,这与circRNA可以作为miRNA和RNA结合蛋白的分子海绵的功能相一致。3.筛选出差异表达倍数最高的10个circRNAs,分析与它们互作的miRNA,构建circRNA-mi RNA互作网络,结果显示相同的circRNA可以和多种不同的mi RNA相互作用,并且在肌生成过程中具有重要作用的miRNA也参与其中,例如mi R-133、miR-24和miR-23a,推测circRNA可能通过作为miRNA的分子海绵在成肌过程中起调节作用;随机挑选10个circRNAs,设计跨接头的反向引物对circRNA接头区域进行测序验证,证明了circRNA的真实性,通过荧光定量检测circRNAs的相对表达量,结果与测序结果相一致,证明了测序结果的可靠性;根据测序结果,结合circRNA母基因信息,设计正向引物扩增得到了5个circRNA的全长序列,为后续构建超表达载体做好准备。4.挑选了两个差异表达的circRNA利用FISH技术进行亚细胞定位,结果表明这两个circRNA定位于细胞质中,也表明circRNA发挥作用的场所是在细胞质中,使用相同的激发光,收集两种circRNA的荧光信号,结果显示荧光强度有差别,circRNA.23599的荧光信号较强,circRNA.27822的荧光信号较弱,结果与RNA-seq的结果相一致。本研究为后期探索circRNA在肌生成过程中的调节机制奠定了基础,也为进一步补充和完善骨骼肌生长发育过程中的调控机制和分子机理提供了更有力的数据支撑。