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A grande maioria do genoma humano é transcrita, dando origem a uma grande variedade de transcritos, incluindo lncRNAs, que, em número, excedem o número de genes codificantes anotados no transcriptoma humano1. LncRNAs são transcritos com mais de 200 nucleotídeos que não codificam proteínas 2,3 e foram recentemente examinados por suas importantes funções regulatórias na célula4. Suas funções têm se mostrado dependentes de sua localização subcelular5, como o núcleo onde uma fração significativa de lncRNAs se acumula e participa ativamente da regulação transcricional6 e da manutenção da arquitetura nuclear7, entre outros processos biológicos 8,9,10.
Para a caracterização funcional de lncRNAs nucleares, métodos capazes de induzir knockdown (KD) no núcleo devem ser usados, e os ASOs são uma ferramenta poderosa para silenciar transcritos nucleares. Em geral, ASOs são sequências de DNA de fita simples ~ 20 pares de bases de comprimento que se ligam ao RNA complementar pelo emparelhamento de bases Watson-Crick 11,12,13 e podem modificar a função do RNA por meio de mecanismos que dependem de sua estrutura química e modificações 13,14. As modificações químicas do ASO podem ser divididas em 2 grupos principais: modificações da espinha dorsal e modificações do anel de açúcar 2 '15, ambas destinadas a aumentar a estabilidade, conferindo alta resistência às nucleases, mas também a aumentar o efeito biológico pretendido13,16. Entre as modificações da espinha dorsal, as ligações fosforamidato morfolino (PMO), tiofosforamidato e morfolino são amplamente utilizadas para fins como interferência no splicing17,18 servindo como agentes bloqueadores estéricos19, mas não para induzir a degradação do transcrito. Outra modificação da espinha dorsal é a ligação fosforotioato (PS), uma das modificações mais comumente usadas em ASOs. Em contraste com as modificações mencionadas anteriormente, as ligações PS não interferem no recrutamento da RNase H12,20, permitindo assim o knockdown do RNA. No entanto, há também uma grande variedade de modificações do anel de açúcar 2 '21; no entanto, para fins de knockdown de RNA, entre as modificações que induzem efeitos de silenciamento eficientes estão os ácidos nucléicos bloqueados (LNAs) 22, 23 e a modificação de 2'-O-metil24. Embora os LNAs tenham se mostrado altamente eficazes para knockdown em comparação com outras modificações25, eles podem induzir efeitos indesejados, como hepatotoxicidade26 e indução de apoptose in vivo e in vitro27.
Para fins de knockdown de RNA, ASOs com as modificações adequadas mencionadas anteriormente podem recrutar RNase H1 e H220,28, e essas enzimas são recrutadas para híbridos de DNA-RNA e clivam o RNA alvo, liberando o ASO13. Os produtos de RNA dessa clivagem são então processados pelo maquinário de vigilância de RNA, resultando na degradação do RNA29 sem modificar a região genômica de interesse, em contraste com outras técnicas, como os sistemas CRISPR-Cas, onde modificações no estado da cromatina podem criar efeitos biológicos indesejados30. Apesar das vantagens da tecnologia ASO, os efeitos de silenciamento temporário devido à divisão celular ou degradação da ASO ao longo do tempo são um obstáculo a ser superado quando se estuda processos dependentes do tempo, como a instabilidade cromossômica (NIC)31.
Em particular, a NIC é definida como um aumento da taxa de alterações no número e estrutura cromossômica em comparação com as células normais32 e surge de erros na segregação cromossômica durante a mitose, levando a alterações genéticas que originam heterogeneidade intratumoral33 ao longo do tempo. Assim, a NIC não pode ser avaliada apenas pela descoberta de um cariótipo aneuploide. Para o estudo e avaliação adequados da NIC em cultura celular, é importante monitorar as células ao longo do tempo. Para o estudo dos efeitos de um lncRNA KD na NIC, é necessária uma metodologia que permita um efeito prolongado de KD. Para isso, ASOs foram utilizados neste protocolo, onde o lncRNA-RFC4 foi silenciado com sucesso nas linhagens celulares humanas HCT115 e PrEC por 18 e 21 dias, respectivamente. Este transcrito é um lncRNA não caracterizado de 1,2 kb de comprimento e sua localização genômica está no cromossomo 3 (q27.3). É adjacente ao gene codificador de proteínas RFC4, um gene associado à NIC em diferentes tipos de câncer humano 34,35,36.