Thousands of long non-coding RNAs (lncRNAs) have been identified in mammalian cells. Some have important functions and their dysregulation can contribute to a variety of disease states. However, most lncRNAs have not been functionally characterized. Complicating their study, lncRNAs have widely varying subcellular distributions: some reside predominantly in the nucleus, the cytoplasm or in both compartments. One method to query function is to suppress expression and examine the resulting phenotype. Methods to suppress expression of mRNAs include antisense oligonucleotides (ASOs) and RNA interference (RNAi). Antisense and RNAi-based gene-knockdown methods vary in efficacy between different cellular compartments. It is not known if this affects their ability to suppress lncRNAs. To address whether localization of the lncRNA influences susceptibility to degradation by either ASOs or RNAi, nuclear lncRNAs (MALAT1 and NEAT1), cytoplasmic lncRNAs (DANCR and OIP5-AS1) and dual-localized lncRNAs (TUG1, CasC7 and HOTAIR) were compared for knockdown efficiency. We found that nuclear lncRNAs were more effectively suppressed using ASOs, cytoplasmic lncRNAs were more effectively suppressed using RNAi and dual-localized lncRNAs were suppressed using both methods. A mixed-modality approach combining ASOs and RNAi reagents improved knockdown efficacy, particularly for those lncRNAs that localize to both nuclear and cytoplasmic compartments.

Abstract Recognition of RNA fragments by Toll-like receptors (TLR) 7 and 8 is a key contributor to the initiation of a protective innate immune response against pathogens. A long-standing enigma is how degradation products of host RNAs, generated by the daily phagocytic clearance of billions of apoptotic cells, fail to activate TLR7 and TLR8 signalling 1 . Here, we report that select 2’-O-methyl (2’-Ome) guanosine RNA fragments as short as 3 bases, including those derived from host-RNAs, are potent TLR7 and TLR8 antagonists that reduce TLR7 sensing in vivo . Mechanistically, antagonistic fragments are directed towards a distinct binding site on these proteins by 5’-end 2’-Ome guanosine. Our results indicate that host-RNAs evade detection by TLR7/8 due to a pool of abundant host ribosomal 2’-Ome-modified RNA fragments that naturally antagonize TLR7 and TLR8 sensing to avoid auto-immunity. Crucially, rare TLR7 and TLR8 mutations located at this antagonistic site decrease the inhibitory activity of 2’-Ome guanosine RNA fragments and lead to auto-immunity in patients. Our findings also establish that select chemically synthesised 3-base oligonucleotides can harness the protective anti-inflammatory activity of this natural immune checkpoint for therapeutic targeting of TLR7-driven diseases. One Sentence Summary Short 2’-O-Methyl RNA fragments are natural TLR7/8 antagonists