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La grande majorité du génome humain est transcrite, ce qui donne lieu à une grande variété de transcrits, y compris les ARNlnc, qui, en nombre, dépassent le nombre de gènes codants annotés dans le transcriptome humain1. Les ARNlnc sont des transcrits de plus de 200 nucléotides qui ne codent pas pour les protéines 2,3 et ont récemment été examinés pour leurs fonctions régulatrices importantes dans la cellule4. Il a été démontré que leurs fonctions dépendent de leur localisation subcellulaire5, comme le noyau où une fraction significative des ARNlnc s’accumulent et participent activement à la régulation transcriptionnelle6 et au maintien de l’architecture nucléaire7, entre autres processus biologiques 8,9,10.
Pour la caractérisation fonctionnelle des ARNlnc nucléaires, des méthodes capables d’induire un knockdown (KD) dans le noyau doivent être utilisées, et les ASOs sont un outil puissant pour faire taire les transcrits nucléaires. En général, les ASOs sont des séquences d’ADN simple brin de ~20 paires de bases qui se lient à l’ARN complémentaire par appariement de bases Watson-Crick 11,12,13 et peuvent modifier la fonction de l’ARN par des mécanismes qui dépendent de leur structure chimique et de leurs modifications 13,14. Les modifications chimiques de l’ASO peuvent être divisées en 2 grands groupes : les modifications du squelette et les modifications de l’anneau glucidique 2'15, qui sont toutes deux destinées à augmenter la stabilité en conférant une résistance élevée aux nucléases, mais aussi à renforcer l’effet biologique recherché13,16. Parmi les modifications du squelette, les liaisons phosphoramidate morpholino (PMO), thiophosphoramidate et morpholino sont largement utilisées à des fins telles que l’interférence dans l’épissage17,18 en servant d’agents bloquants stériques19 mais pas pour induire la dégradation du transcrit. Une autre modification du squelette est la liaison phosphorothioate (PS), l’une des modifications les plus couramment utilisées dans les ASO. Contrairement aux modifications mentionnées précédemment, les liaisons PS n’interfèrent pas avec le recrutement de la RNase H12,20, permettant ainsi l’inactivation de l’ARN. Cependant, il existe également une grande variété de modifications de l’anneau de sucre2' 21 ; néanmoins, dans le but de neutraliser l’ARN, parmi les modifications qui induisent des effets de silençage efficaces, on trouve les acides nucléiques verrouillés (LNAs)22, 23 et la modification 2'-O-méthyl24. Même si les LNA se sont avérés très efficaces pour l’inactivation par rapport à d’autres modifications25, ils peuvent induire des effets indésirables tels que l’hépatotoxicité26 et l’induction de l’apoptose in vivo et in vitro27.
Dans le but de l’inactivation de l’ARN, les ASOs avec les modifications appropriées mentionnées ci-dessus peuvent recruter les RNases H1 et H220,28, et ces enzymes sont recrutées dans des hybrides ADN-ARN et clivent l’ARN cible, libérant l’ASO13. Les produits d’ARN de ce clivage sont ensuite traités par la machinerie de surveillance de l’ARN, ce qui entraîne une dégradation de l’ARN29 sans modifier la région génomique d’intérêt, contrairement à d’autres techniques telles que les systèmes CRISPR-Cas, où les modifications de l’état de la chromatine peuvent créer des effets biologiques indésirables30. Malgré les avantages de la technologie ASO, les effets temporaires de silençage dus à la division cellulaire ou à la dégradation de l’ASO au fil du temps constituent un obstacle à surmonter lors de l’étude de processus dépendants du temps tels que l’instabilité chromosomique (CIN)31.
En particulier, la CIN est définie comme une augmentation du taux de modifications du nombre et de la structure des chromosomes par rapport à celles des cellules normales32 et résulte d’erreurs dans la ségrégation des chromosomes pendant la mitose, conduisant à des altérations génétiques qui sont à l’origine de l’hétérogénéité intratumorale33 au fil du temps. Ainsi, la CIN ne peut pas être évaluée uniquement en trouvant un caryotype aneuploïde. Pour l’étude et l’évaluation correctes de la CIN en culture cellulaire, il est important de surveiller les cellules au fil du temps. Pour l’étude des effets d’un KD d’ARNlnc sur la CIN, une méthodologie permettant un effet KD prolongé est nécessaire. À cette fin, des ASOs ont été utilisés dans ce protocole, où lncRNA-RFC4 a été réduit au silence avec succès dans les lignées cellulaires humaines HCT115 et PrEC pendant 18 et 21 jours, respectivement. Ce transcrit est un ARNlnc non caractérisé de 1,2 kb de longueur, et sa localisation génomique est sur le chromosome 3 (q27.3). Il est adjacent au gène codant pour la protéine RFC4, un gène associé à la CIN dans différents types de cancer humain 34,35,36.