Las pantallas CRISPR dirigidas al ARN a escala de transcriptoma revelan lncRNAs esenciales en las células humanas

Área de la Ciencia:

• La genómica
• Biología molecular
• Biología del ARN

Sus antecedentes:

• Los genomas de los mamíferos contienen numerosas transcripciones codificantes y no codificantes de proteínas.
• Las funciones de la mayoría de los ARN no codificantes largos (ARNlnc) no se comprenden bien.
• Comprender la función del lncRNA es crucial para el avance de la biología molecular.

Objetivo del estudio:

• Identificar sistemáticamente los ARN largos no codificantes esenciales (ARNlnc) en diversas líneas celulares humanas.
• Investigar el impacto funcional de la pérdida de lncRNA en la aptitud celular y los procesos biológicos.
• Descubrir nuevos biomarcadores de lncRNA y objetivos terapéuticos en el cáncer.

Principales métodos:

• Utilizó la detección CRISPR-Cas13 dirigida al ARN para evaluar el impacto de la eliminación de ~ 6,200 lncRNA en la aptitud celular.
• Realizó perturbaciones genéticas individuales para validar los lncRNA esenciales.
• Se realizó un perfil de transcriptoma de una sola célula para analizar las respuestas celulares a la pérdida de lncRNA.
• Se analizaron datos de expresión génica de ~9,000 tumores primarios para identificar lncRNAs asociados a la supervivencia.

Principales resultados:

• Se identificaron 778 lncRNA esenciales con esencialidad específica o amplia en cinco líneas celulares humanas.
• Demostró que la mayoría de los lncRNA esenciales funcionan independientemente de los genes codificadores de proteínas vecinos.
• Encontró que la pérdida de lncRNAs esenciales interrumpe la progresión del ciclo celular e induce la apoptosis.
• Descubrió patrones de expresión dinámica de lncRNAs esenciales durante el desarrollo.
• Se identificaron los lncRNA cuya expresión tumoral se correlaciona con la supervivencia del paciente, indicando posibles biomarcadores y dianas terapéuticas.

Conclusiones:

• Este estudio presenta un estudio funcional exhaustivo de los lncRNA, identificando un número significativo de los esenciales.
• Los hallazgos destacan las funciones críticas de los lncRNA en procesos celulares fundamentales como la regulación del ciclo celular y la apoptosis.
• Los lncRNA identificados representan candidatos prometedores para el desarrollo de biomarcadores de cáncer y la intervención terapéutica.
• Demostró el poder de las pantallas transcriptómicas basadas en CRISPR-Cas13 para la investigación de ARN no codificante funcional.