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La gran mayoría del genoma humano está transcrito, lo que da lugar a una amplia variedad de transcripciones, incluidos los lncRNAs, que, en número, superan el número de genes codificantes anotados en el transcriptoma humano1. Los LncRNAs son transcripciones de más de 200 nucleótidos que no codifican proteínas 2,3 y han sido examinados recientemente por sus importantes funciones reguladoras en la célula4. Se ha demostrado que sus funciones dependen de su localización subcelular5, como el núcleo donde se acumulan una fracción significativa de lncRNAs y participan activamente en la regulación transcripcional6 y para el mantenimiento de la arquitectura nuclear7, entre otros procesos biológicos 8,9,10.
Para la caracterización funcional de los lncRNAs nucleares, se deben utilizar métodos capaces de inducir knockdown (KD) en el núcleo, y los ASO son una poderosa herramienta para silenciar las transcripciones nucleares. En general, los ASOs son secuencias de ADN monocatenario de ~20 pares de bases de longitud que se unen al ARN complementario mediante el emparejamiento de bases de Watson-Crick11,12,13 y pueden modificar la función del ARN a través de mecanismos que dependen de su estructura química y modificaciones13,14. Las modificaciones químicas del ASO se pueden dividir en 2 grandes grupos: modificaciones de la columna vertebral y modificaciones del anillo de azúcar 2'15, ambas destinadas a aumentar la estabilidad al conferir una alta resistencia a las nucleasas, pero también a mejorar el efecto biológico deseado13,16. Entre las modificaciones de la columna vertebral, los enlaces fosforamidato morfolino (PMO), tiofosforamidato y morfolino se utilizan ampliamente para fines como la interferencia en el empalme17,18 al servir como agentes bloqueantes estéricos19, pero no para inducir la degradación de la transcripción. Otra modificación de la columna vertebral es el enlace fosforotioato (PS), una de las modificaciones más utilizadas en los ASO. A diferencia de las modificaciones mencionadas anteriormente, los enlaces PS no interfieren con el reclutamiento de RNasaH 12,20, lo que permite la eliminación del ARN. Sin embargo, también existe una amplia variedad de modificaciones del anillo de azúcar 2'21; sin embargo, para el propósito de la eliminación del ARN, entre las modificaciones que inducen efectos de silenciamiento eficientes se encuentran los ácidos nucleicos bloqueados (LNAs)22, 23 y la modificación 2'-O-metilo24. A pesar de que los LNA han demostrado ser altamente efectivos para el knockdown en comparación con otras modificaciones25, pueden inducir efectos no deseados como hepatotoxicidad26 e inducción de apoptosis in vivo e in vitro27.
Con el fin de eliminar el ARN, los ASO con las modificaciones adecuadas mencionadas anteriormente pueden reclutar ARNasa H1 y H220,28, y estas enzimas se reclutan para los híbridos ADN-ARN y escinden el ARN objetivo, liberando el ASO13. Los productos de ARN de esta escisión son procesados por la maquinaria de vigilancia del ARN, lo que resulta en la degradación del ARN29 sin modificar la región genómica de interés, a diferencia de otras técnicas como los sistemas CRISPR-Cas, donde las modificaciones en el estado de la cromatina pueden crear efectos biológicos no deseados30. A pesar de las ventajas de la tecnología ASO, los efectos de silenciamiento temporal debidos a la división celular o a la degradación del ASO a lo largo del tiempo son un obstáculo a superar cuando se estudian procesos dependientes del tiempo, como la inestabilidad cromosómica (CIN)31.
En particular, la NIC se define como un aumento de la tasa de cambios en el número y la estructura de los cromosomas en comparación con los de las células normales32 y surge de errores en la segregación cromosómica durante la mitosis, lo que conduce a alteraciones genéticas que originan la heterogeneidad intratumoral33 a lo largo del tiempo. Por lo tanto, la NIC no se puede evaluar solo mediante la búsqueda de un cariotipo aneuploide. Para el correcto estudio y evaluación de la NIC en cultivo celular, es importante realizar un seguimiento de las células a lo largo del tiempo. Para el estudio de los efectos de un KD de lncRNA sobre la NIC, se necesita una metodología que permita un efecto prolongado de la KD. Para ello, se utilizaron ASOs en este protocolo, donde lncRNA-RFC4 se silenció con éxito en las líneas celulares humanas HCT115 y PrEC durante 18 y 21 días, respectivamente. Este transcrito es un lncRNA no caracterizado de 1,2 kb de longitud, y su ubicación genómica se encuentra en el cromosoma 3 (q27.3). Es adyacente al gen codificante de proteínas RFC4, un gen asociado con la NIC en diferentes tipos de cáncer humano 34,35,36.