Heart failure is a leading cause of human morbidity and mortality. Circular RNAs (circRNAs) are a newly discovered class of RNA that have been found to have important physiological and pathological roles. In the current study, we de novo analyzed existing whole transcriptome data from 5 normal and 5 dilated cardiomyopathy (DCM) human heart samples and compared the results with circRNAs that have been previously reported in human, mouse and rat hearts. Our analysis identifies a list of cardiac circRNAs that are reliably detected in multiple studies. We have also defined the top 30 most abundant circRNAs in healthy human hearts which include some with previously unrecognized cardiac roles such as circHIPK3_11 and circTULP4_1. We further found that many circRNAs are dysregulated in DCM, particularly transcripts originating from DCM-related gene loci, such as TTN and RYR2. In addition, we predict the potential of cardiac circRNAs to sponge miRNAs that have reported roles in heart disease. We found that circALMS1_6 has the highest potential to bind miR-133, a microRNA that can regulate cardiac remodeling. Interestingly, we detected a novel class of circRNAs, referred to as read-though (rt)-circRNAs which are produced from exons of two different neighboring genes. Specifically, rt-circRNAs from SCAF8 and TIAM2 were observed to be dysregulated in DCM and these rt-circRNAs have the potential to sponge multiple heart disease-related miRNAs. In summary, this study provides a valuable resource for exploring the function of circRNAs in human heart disease and establishes a functional paradigm for identifying novel circRNAs in other tissues.

中文翻译：

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心脏环状RNA的基因组分析

心力衰竭是人类发病率和死亡率的主要原因。环状RNA（circRNA）是一类新发现的RNA，已被发现具有重要的生理和病理作用。在当前的研究中，我们从头分析了来自 5 个正常和 5 个扩张型心肌病 (DCM) 人类心脏样本的现有全转录组数据，并将结果与​​先前在人类、小鼠和大鼠心脏中报道的 circRNA 进行了比较。我们的分析确定了一系列在多项研究中可靠检测到的心脏 circRNA。我们还定义了健康人类心脏中最丰富的前 30 种 circRNA，其中包括一些以前未被认识的心脏作用，如 circHIPK3_11 和 circTULP4_1。我们进一步发现许多 circRNA 在 DCM 中失调，特别是源自 DCM 相关基因位点的转录本，如TTN和RYR2。此外，我们预测心脏 circRNA 具有海绵 miRNA 的潜力，这些 miRNA 已报告在心脏病中的作用。我们发现 circALMS1_6 结合 miR-133 的潜力最高，miR-133 是一种可以调节心脏重塑的 microRNA。有趣的是，我们检测到一类新的 circRNA，称为 read-though (rt)-circRNA，它们由两个不同的相邻基因的外显子产生。具体而言，观察到来自 SCAF8 和 TIAM2 的 rt-circRNA 在 DCM 中失调，这些 rt-circRNA 有可能吸收多种心脏病相关的 miRNA。总之，本研究为探索circRNAs在人类心脏病中的功能提供了宝贵的资源，并为鉴定其他组织中的新型circRNAs建立了功能范式。我们预测心脏 circRNA 具有海绵 miRNA 的潜力，这些 miRNA 已报道在心脏病中起作用。我们发现 circALMS1_6 结合 miR-133 的潜力最高，miR-133 是一种可以调节心脏重塑的 microRNA。有趣的是，我们检测到一类新的 circRNA，称为 read-though (rt)-circRNA，它们由两个不同的相邻基因的外显子产生。具体而言，观察到来自 SCAF8 和 TIAM2 的 rt-circRNA 在 DCM 中失调，这些 rt-circRNA 有可能吸收多种心脏病相关的 miRNA。总之，本研究为探索circRNAs在人类心脏病中的功能提供了宝贵的资源，并为鉴定其他组织中的新型circRNAs建立了功能范式。我们预测心脏 circRNA 具有海绵 miRNA 的潜力，这些 miRNA 已报道在心脏病中起作用。我们发现 circALMS1_6 结合 miR-133 的潜力最高，miR-133 是一种可以调节心脏重塑的 microRNA。有趣的是，我们检测到一类新的 circRNA，称为 read-though (rt)-circRNA，它由两个不同的相邻基因的外显子产生。具体而言，观察到来自 SCAF8 和 TIAM2 的 rt-circRNA 在 DCM 中失调，这些 rt-circRNA 有可能吸收多种心脏病相关的 miRNA。总之，本研究为探索circRNAs在人类心脏病中的功能提供了宝贵的资源，并为鉴定其他组织中的新型circRNAs建立了功能范式。我们发现 circALMS1_6 结合 miR-133 的潜力最高，miR-133 是一种可以调节心脏重塑的 microRNA。有趣的是，我们检测到一类新的 circRNA，称为 read-though (rt)-circRNA，它们由两个不同的相邻基因的外显子产生。具体而言，观察到来自 SCAF8 和 TIAM2 的 rt-circRNA 在 DCM 中失调，这些 rt-circRNA 有可能吸收多种心脏病相关的 miRNA。总之，本研究为探索circRNAs在人类心脏病中的功能提供了宝贵的资源，并为鉴定其他组织中的新型circRNAs建立了功能范式。我们发现 circALMS1_6 结合 miR-133 的潜力最高，miR-133 是一种可以调节心脏重塑的 microRNA。有趣的是，我们检测到一类新的 circRNA，称为 read-though (rt)-circRNA，它们由两个不同的相邻基因的外显子产生。具体而言，观察到来自 SCAF8 和 TIAM2 的 rt-circRNA 在 DCM 中失调，这些 rt-circRNA 有可能吸收多种心脏病相关的 miRNA。总之，本研究为探索circRNAs在人类心脏病中的功能提供了宝贵的资源，并为鉴定其他组织中的新型circRNAs建立了功能范式。称为 read-though (rt)-circRNAs，由两个不同的相邻基因的外显子产生。具体而言，观察到来自 SCAF8 和 TIAM2 的 rt-circRNA 在 DCM 中失调，这些 rt-circRNA 有可能吸收多种心脏病相关的 miRNA。总之，本研究为探索circRNAs在人类心脏病中的功能提供了宝贵的资源，并为鉴定其他组织中的新型circRNAs建立了功能范式。称为 read-though (rt)-circRNAs，由两个不同的相邻基因的外显子产生。具体而言，观察到来自 SCAF8 和 TIAM2 的 rt-circRNA 在 DCM 中失调，这些 rt-circRNA 有可能吸收多种心脏病相关的 miRNA。总之，本研究为探索circRNAs在人类心脏病中的功能提供了宝贵的资源，并为鉴定其他组织中的新型circRNAs建立了功能范式。