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Os aprimoradores são elementos cis-reguladores (CREs) que regulam a expressão gênica específica de tecidos e estímulos, servindo como plataformas de ligação para fatores de transcrição e co-reguladores 1,2,3,4,5,6. Embora os aprimoradores possam estar localizados distantes de seus genes-alvo no nível genômico linear, os mecanismos de looping da cromatina permitem a proximidade espacial com os promotores, facilitando a regulação transcricional. Os realçadores ativos são transcritos bidirecionalmente pela RNA polimerase II (Pol II), produzindo RNAs longos e não codificantes conhecidos como RNAs potenciadores (eRNAs), que tipicamente têm um comprimento mediano deaproximadamente 1 kb 1,2,7,8,9. A expressão dos eRNAs está fortemente correlacionada com a ativação dos genes-alvopróximos 10,11,12, e estudos funcionais têm consistentemente demonstrado que a depleção dos eRNAs reduz a transcrição de seus genes-alvo, sugerindo que os eRNAs atuam como reguladores funcionais e não como subprodutos transcricionais 13,14,15,16,17. Apesar de sua importância funcional, protocolos experimentais para detectar e quantificar eRNAs de forma confiável continuam limitados.
Nas células-tronco, a atividade do potenciador desempenha um papel crucial na manutenção da pluripotência e na condução das transições de desenvolvimento18,19. Os aprimoradores podem residir em regiões intergênicas (potenciadores intergênicos ou extragênicos) ou estar embutidos nos corpos gênicos como potenciadoresintragênicos 8. Embora os realçadores intergênicos tenham sido amplamente estudados em vários tipos celulares, os realçadores intragênicos permanecem relativamente pouco explorados devido a desafios técnicos, como a sobreposição transcricional com os pré-mRNAs do gene hospedeiro e a presença de modificações de histonas associadas ao alongamento transcricional20,21. No entanto, estudos recentes mostraram que tanto potenciadores intergênicos quanto intragênicos contribuem para redes reguladoras gênicas envolvidas na pluripotência22,23 e na diferenciaçãoinicial 24 em CES. Notavelmente, quase metade de todos os realçadores anotados sãointragênicos 20,25, e sua atividade varia entre estágios de desenvolvimento, frequentemente aumentando em tecidosdiferenciados 8,26,27,28. No entanto, a prevalência e os papéis funcionais dos realçadores intragênicos em ESCs permanecem incompletamente compreendidos. Em particular, enquanto eRNAs intergênicos são transcritos entre genes, eRNAs intragênicos são transcritos dentro dos corpos gênicos e podem se sobrepor a transcritos pré-mRNA. Essa diferença posicional exige abordagens analíticas distintas ao interpretar e quantificar eRNAs intergênicos e intragênicos.
Ao contrário dos mRNAs, os eRNAs normalmente não possuem uma cauda poli(A) de 3′, resultando em baixa estabilidade e rápidadegradação 1,2,7,8,9. Essa instabilidade intrínseca dificulta a análise da expressão de eRNA, especialmente em experimentos de curso temporal. Em neurônios, eRNAs têm apresentado meia-vida tão curta quanto 7,5 min17. No entanto, ainda não está claro se essa instabilidade é consistente entre diferentes tipos celulares, especialmente em ESCs, onde tanto a atividade do potenciador quanto a transcrição de eRNA são altamente específicas do tipocelular 7,17,29,30. Os ESCs dependem de programas dinâmicos de regulação gênica para manter a pluripotência ou iniciar a diferenciação, tornando-os um sistema único para examinar a renovação deeRNA 31,32. Dadas as rápidas mudanças transcricionais nos ESCs, entender o decaimento do eRNA nesse contexto pode revelar como a atividade do potenciador é reguladatemporalmente 17. Além disso, diferenças entre eRNAs intergênicos e intragênicos, como a sobreposição com transcritos gênicos do hospedeiro, exigem abordagens analíticasdistintas 20. Apesar da importância dessas questões, poucos métodos padronizados existem para medir a meia-vida dos eRNAs em ESCs ou para comparar a dinâmica do decaimento de diferentes tipos de eRNA.
Este estudo apresenta um protocolo quantitativo para avaliar a estabilidade e a meia-vida de eRNAs transcritos de realçadores intergênicos e intragênicos em mESCs. A inibição transcricional é alcançada usando actinomicina D (ActD) em intervalos de tempo definidos, seguida por análise de PCR quantitativa em tempo real (RT-qPCR) e regressão não linear para quantificar o decaimento do eRNA. Para abordar as diferenças posicionais entre realçadores intergênicos e intragênicos, o método incorpora estratégias de normalização distintas, permitindo uma comparação sistemática e precisa da dinâmica da degradação do eRNA. Essa estrutura analítica fornece insights valiosos sobre a renovação de eRNA em células-tronco pluripotentes.