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环状RNA（circRNA）是一类特殊的非编码RNA分子，呈封闭环状结构，可以更加高效和稳定地表达蛋白质。近期，斯坦福大学的科研团队开发了一种系统方法，用于快速组装和测试影响合成circRNA蛋白质生产的因素，并通过优化设计将circRNA翻译表达的蛋白质产量提高了数百倍。相关成果在《Nature Biotechnology》发表，论文的标题为“Engineering circular RNA for enhanced protein production”。
研究团队通过创建一个模块化的高通量平台进行制造和测试合成的circRNA。为了提高circRNA的蛋白质翻译效率，研究团队优化了五个要素：载体拓扑结构、5"非翻译区、3"非翻译区、内部核糖体进入位点和合成适体启动翻译机制。通过优化和组合这些元素，该研究成功将circRNA翻译的蛋白质产量提高了224倍，在体外具有比线性mRNA更高的翻译效率，在体内可以提供更持久的翻译。
研究人员生成了 circRNA 变体，在翻译起始和剪接之间具有不同长度的框内间隔。这些间隔区编码的肽反映了来自鼻病毒家族的共有病毒前导肽序列。测试这些 circRNA 的表达表明，增加间隔长度对翻译无益，并且核糖体不受 td 剪接二级结构的影响。
该研究通过多种优化，将circRNA翻译表达的蛋白产量提升了数百倍，证实了工程化circRNA可以在体内拥有与线性mRNA相似的强度表达蛋白，并且表达更稳定、翻译时间持久。该研究为今后的产业化应用提供了一种新的思路与途径。
