A tolerância imunológica central refere-se à não responsividade aos auto-antígenos e esse mecanismo envolve a maturação e a seleção de linfócitos T no timo. Durante esse processo, os timócitos autorreativos contra antígenos restritos aos tecidos (TRAs) são eliminados por apoptose (seleção negativa) antes de chegar à periferia. Na homeostase, esse processo evita o desenvolvimento da autoimunidade agressiva. O principal gene envolvido no controle da expressão dos TRAs é o Autoimmune regulator (Aire), responsável pela modulação de cerca de 40% de todos os TRAs expressos em células epiteliais tímicas medulares (mTECs), pois sua proteína correspondente libera a RNA Pol II na etapa de elongação da transcrição. O Aire é considerado um gene pleiotrópico porque está associado a outras funções além da transcrição dos TRAs. Estudos demonstraram que Aire também atua no controle da expressão de RNAs não codificantes (por exemplo, microRNAs) em mTECs. Nossa hipótese é que o Aire também regula a expressão de RNAs longos não codificantes (lncRNAs) nessas células, já que são transcritos pela RNA Pol II. Este estudo teve como objetivo identificar e caracterizar lncRNAs diferencialmente expressos em células mTEC comparando células nocauteadas no gene Aire com células do tipo selvagem (WT) por meio de algoritmos de predição in silico. Utilizamos uma linhagem celular nocauteada no gene Aire (mTEC 3.10E6 Aire KO) obtida anteriormente em nosso laboratório por meio do sistema CRISPR-Cas9. O RNA total da células mTECs Aire KO e mTECs WT foi extraído e depois sequenciado através de RNA-seq (tecnologia Ilumina HiSeq 2500). A análise bioinformática dos dados de RNA-Seq análise de qualidade (FASTQC), trimagem por meio do Trimomatic, montagem de genoma (Mus musculus) (STAR) e análise estatística no ambiente da plataforma R mostrou a expressão diferencial de lncRNAs que foram então caracterizados funcionalmente. Na ausência de Aire foram identificados 136 lncRNAs diferencialmente expressos (DE), sendo 72 hiperregulados e 64 hiporregulados. Após o ensaio de adesão com timócitos houve redução no número de lncRNAs diferencialmente expressos pelas mTECs Aire KO, foram encontrados somente 33 lncRNAs DE, 26 hiperregulados e 7 hiporregulados. Entre eles, destacamos os lncRNAs Ifi30, Morrbid, Malat1, Xist, Gas5 e Neat1, cujas respectivas funções estão relacionadas ao sistema imunológico. Estes resultados mostram que as células mTEC expressam lncRNAs e que o gene Aire está implicado em sua regulação.

Central immunological tolerance concerns non-responsiveness to self-antigens and this mechanism involves maturation and selection of T lymphocytes within the thymus. During this process, those thymocytes autoreactive against self tissue-restricted antigens (TRAs) are eliminated by apoptosis (negative selection) before reaching the periphery. In homeostasis, this process avoids the development of aggressive autoimmunity. The main gene involved in the control of TRA expression is the Autoimmune regulator (Aire), responsible for the modulation of about 40% of all expressed TRAs in medullary thymic epithelial cells (mTECs) by pushing stalled RNA Pol II during the elongation phase of transcription. Aire is considered a pleiotropic gene because it is associated with functions other than TRA transcription. Studies have shown that Aire also acts in the control of the expression of non-coding RNAs (e.g. microRNAs) in mTECs. Our hypothesis is that Aire also regulates the expression of long non-coding RNAs (lncRNAs) in mTECs since they are also transcribed by RNA Pol II. This study aimed to identify and characterize lncRNAs differentially expressed in mTEC cells comparing Aire KO cells with Aire wild type (WT) using in silico prediction algorithms. We used an Aire KO mutant mTEC cell line previously obtained in our laboratory using the CRISPR-Cas9 system. The total RNA from Aire KO and WT mTECs was extracted and then sequenced through RNA-seq (Ilumina HiSeq 2500 technology). Bioinformatics analysis of RNA-Seq data included quality analysis (FASTQC), trimming (Trimomatic), genome assemble (Mus musculus) and statistical analysis (R environment) showed the differential expression of lncRNAs that were further characterized. In the absence of Aire, 136 lncRNAs were differentially expressed (DE), being 72 up-regulated and 64 down-regulated. After thymocyte adhesion there was a reduction in the number of lncRNAs differentially expressed by Aire KO mTECs, only 33 lncRNAs DE, 26 upregulated and 7 downregulated lncRNAs were found. Among these, we highlight the lncRNAs Ifi30, Morrbid, Malat1, Xist, Gas5 e Neat1, whose respective functions are related to the immune system. These results show that mTEC cells express lncRNAs and that the Aire gene is implicated in its regulation.