Culturas de células primárias diferem de acordo com as condições ambientais nas quais se encontra o doador. Recentemente demonstramos que o ciclo claro/escuro impõe um programa molecular hereditário em cultura celular. Com o intuito de investigar os mecanismos moleculares da memória celular, no presente trabalho isolamos células progenitoras CD133⁺ de explante de músculo cremaster e investigamos se a expressão de microRNAs (miRNAs), resulta em fenótipos diferentes de acordo com o ciclo claro/escuro. O sequenciamento global de miRNAs utilizando a plataforma SOLiD 4 e analisado pelos programas EdgeR, TargetScan e Metacore resultou na identificação de 541 miRNAs maduros, os quais apresentam dois perfis de expressão distintos de acordo com a hora de obtenção das culturas. miR-1249 e miR-129-2-3p são mais expressos em células obtidas durante o dia e favorecem a manutenção da pluri/multipotência celular. Já células obtidas à noite expressam maior conteúdo dos miR-182, miR-96-5p, miR-223-3p, miR-146a-3p e miR-146a-5p resultando na inibição da resposta inflamatória e no favorecimento da maturação celular quando comparadas às células obtidas de dia. A análise funcional da inibição da resposta inflamatória em células obtidas à noite foi confirmada por PCR array que revelou na menor expressão de genes relacionados à via de sinalização TLR/NF-κB, incluindo Traf6, um alvo do miR-146a. Além disso, a translocação nuclear de NF-κB é reduzida à noite e é inversamente proporcional ao nível de melatonina plasmática. Demonstramos ainda que a melatonina in vitro favorece o estado de pluripotência celular por aumentar a expressão de CD133, miR-1249 e miR-129-2-3p. No entanto, esse efeito depende do contexto celular visto que a expressão de receptores de melatonina também varia de acordo com a hora de obtenção da cultura. Em conjunto, nossos dados sugerem que o ciclo claro/escuro interfere no perfil de expressão de miRNAs e impõe uma variação no fenótipo de células progenitoras CD133⁺

The phenotype of primary cells in culture varies according to the donor environmental condition. We have recently shown that the light/dark cycle impose a molecular program that is hereditable in culture. In order to evaluate the molecular mechanisms of cellular memory, here we isolated CD133⁺ progenitor cells from cremaster muscle explants and investigated whether the expression of microRNAs (miRNAs), could result in different phenotypes according the phase of ligh/dark cycle when cells were obtained. The global miRNA sequencing using SOLiD4 Platform, and analyzed by EdgeR, TargetScan and MetaCore, revealed the expression of a total of 541 mature miRNAs, and two distinct miRNAs signatures according to the hour when cells were obtained. miR-1249 and miR-129-2-3p are more expressed during daytime and favor the maintenance of cellular pluri/multipotency. Nighttime cells express higher amounts of miR-182, miR96-5p, miR-223-3p, miR-146a-3p and miR-146a-5p that inhibit the inflammatory response and favor the cellular maturation when compared to daytime cells. The functional analysis of the inflammatory response inhibition during nighttime was confirmed by PCR array and revealed lower expression level of genes related to TLR/NF-κB pathway, including Traf6, a putative target mRNA of miR-146a. Additionally, the nuclear translocation of NF-κB is reduced in nighttime cells and it is inversely correlated to the nocturnal the plasma level of melatonin. We also showed that melatonin in vitro favors the cellular pluri/multipotency, increasing CD133, miR-1249 and miR-129-2-3p expression. However, this effect depends on cellular context, as the expression of melatonin receptors also shows a daily variation. Altogether, our data suggest that the light/dark cycle interferes on miRNAs expression profile and imposes a rhythmic phenotype variation in CD133⁺ cells