$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Les amplificateurs sont des éléments cis-régulateurs (CRE) qui régulent l’expression génique spécifique aux tissus et aux stimulus en servant de plateformes de liaison pour les facteurs de transcription et deco-régulateurs 1,2,3,4,5,6. Bien que les amplificateurs puissent être situés éloignés de leurs gènes cibles au niveau du génome linéaire, les mécanismes de boucle de la chromatine permettent la proximité spatiale avec les promoteurs, facilitant ainsi la régulation transcriptionnelle. Les amplificateurs actifs sont transcrits bidirectionnellement par l’ARN polymérase II (Pol II), produisant de longs ARN non codants appelés ARN d’amplification (eRNA), qui ont généralement une longueur médianed’environ 1 kb 1,2,7,8,9. L’expression des eARN est fortement corrélée à l’activation des gènes ciblesvoisins 10,11,12, et des études fonctionnelles ont constamment montré que la déplétion des eARN réduit la transcription de leurs gènes cibles, suggérant que les eARN agissent comme des régulateurs fonctionnels plutôt que comme des sous-produits transcriptionnels 13,14,15,16,17 . Malgré leur importance fonctionnelle, les protocoles expérimentaux pour détecter et quantifier de manière fiable les ARNe, restent limités.
Dans les cellules souches, l’activité des amplificateurs joue un rôle crucial dans le maintien de la pluripotence et la promotion des transitionsdéveloppementales 18,19. Les amplificateurs peuvent résider dans des régions intergéniques (intergéniques ou extragéniques) ou être intégrés dans les corps géniques en tant qu’amplificateursintragéniques 8. Bien que les amplificateurs intergéniques aient été largement étudiés dans divers types cellulaires, les amplificateurs intragéniques restent relativement peu explorés en raison de défis techniques, tels que le chevauchement transcriptionnel avec les pré-ARNm du gène de l’hôte et la présence de modifications des histones associées à l’allongementtranscriptionnel 20,21. Néanmoins, des études récentes ont montré que les amplificateurs intergéniques et intragéniques contribuent tous deux aux réseaux de régulation génique impliqués dans la pluripuissance22,23 et la différenciation précoce24 chez les ESC. Notamment, près de la moitié de tous les amplificateurs annotés sontintragéniques 20,25, et leur activité varie selon les stades du développement, augmentant souvent dans les tissusdifférenciés 8,26,27,28. Cependant, la prévalence et les rôles fonctionnels des amplificateurs intragéniques dans les ECE restent incomplètement compris. En particulier, alors que les ARNe-e-intergéniques sont transcrits entre les gènes, les ARNe-A-rN-Ig intragéniques sont transcrits à l’intérieur des corps géniques et peuvent chevaucher avec les transcrits pré-ARNm. Cette différence de position nécessite des approches analytiques distinctes lors de l’interprétation et de la quantification des ARNe intergéniques et intragéniques.
Contrairement aux ARNm, les ARNe, qui manquent généralement de queue poly(A) de 3′, ce qui entraîne une faible stabilité et une dégradationrapide 1,2,7,8,9. Cette instabilité intrinsèque rend difficile l’analyse de l’expression de l’ARNe, notamment dans les expériences sur le cours du temps. Chez les neurones, il a été rapporté que les ARNe-k présentent une demi-vie aussi courte que 7,5 min17. Cependant, il reste incertain si cette instabilité est cohérente selon les types cellulaires, en particulier dans les ESC, où l’activité des amplificateurs et la transcription d’ARNe-M sont très spécifiquesà chaque type cellulaire 7,17,29,30. Les CES reposent sur des programmes dynamiques de régulation des gènes pour maintenir la pluripotence ou initier la différenciation, ce qui en fait un système unique pour examiner le renouvellement desARNe. Compte tenu des rapides variations transcriptionnelles des ESC, comprendre la désintégration de l’ARNe, dans ce contexte, peut révéler comment l’activité des amplificateurs est réguléetemporellement 17. De plus, les différences entre les ARNe intergéniques et intragéniques, telles que le chevauchement avec les transcriptes géniques de l’hôte, nécessitent des approches analytiquesdistinctes 20. Malgré l’importance de ces questions, peu de méthodes standardisées existent pour mesurer la demi-vie des eRNA dans les ECC ou pour comparer la dynamique de désintégration des différents types d’eARN.
Cette étude présente un protocole quantitatif pour évaluer la stabilité et la demi-vie des ARNe, transcrits à partir d’amplificateurs intergéniques et intragéniques dans les mESC. L’inhibition transcriptionnelle est obtenue à l’aide de l’actinomycine D (ActD) à des intervalles de temps définis, suivie d’une analyse quantitative PCR en temps réel (RT-qPCR) et d’une régression non linéaire pour quantifier la désintégration de l’eARN. Pour traiter les différences de position entre les amplificateurs intergéniques et intragéniques, la méthode intègre des stratégies de normalisation distinctes, permettant une comparaison systématique et précise de la dynamique de dégradation de l’ARNe. Ce cadre analytique structuré fournit des informations précieuses sur le renouvellement de l’ARNe, dans les cellules souches pluripotentes.