Telomere


Telomere

Télomère

Télomère

Un télomère est une région hautement répétitive, donc non codante, d'ADN à l'extrémité d'un chromosome. À chaque fois qu'un chromosome en bâtonnet d'un eucaryote est dupliqué, lors de la réplication, qui précède la mitose (division cellulaire), le complexe enzymatique de l'ADN polymérase s'avère incapable de copier les derniers nucléotides : l'absence de télomère signifierait la perte rapide d'informations génétiques nécessaires au fonctionnement cellulaire.

Les télomères raccourcissent avec l’âge, l’inflammation et le stress. Des études ont montré que des télomères courts sont associés à un risque plus élevé de maladies liées à l’âge.

Sommaire

Historique

Dès les années 30, l'extrémité des chromosomes est suspectée d'avoir un rôle dans la protection de ces derniers.

La structure en séquences répétés d'ADN a été constatée dans les années 70 et 80. L'identification de la télomérase est faite en 1985 par Elizabeth Blackburn et Carol Greider[1].. Ce travail est récompensé par le Prix Nobel de physiologie ou médecine en 2009.

L'importance des télomères a pu être confirmée par le vieillisement prématuré de la brebis clonée Dolly[réf. nécessaire].

Structure et fonctions des télomères

Chez la plupart des procaryotes, les chromosomes sont circulaires (plasmides), et ne possèdent donc pas d'extrémité susceptible d'être altérée par une réplication incomplète. Une petite proportion des chromosomes bactériens, (comme ceux de Streptomyces et Borelia), sont en forme de bâtonnet et possèdent des télomères dont la structure et la fonction diffèrent notablement de ceux des chromosomes des eucaryotes. En période interphasique du cycle cellulaire, les télomères sont localisables dans les zones les plus éloignées du centre du noyau.

Les télomères comportent des séquences répétitives d'ADN associées à différentes protéines, qui assurent une protection des terminaisons chromosomiques. Ils évitent que le chromosome ne s'effiloche et que son extrémité ne soit considérée comme une rupture du double brin d'ADN, ce qui pourrait conduire à des soudures de chromosomes par fusion de leur télomère respectif.

Les télomérases, enzymes transcriptases inverses spécialisées, assurent la synthèse et la croissance des télomères, chez l'homme et chez la plupart des autres organismes. Ces enzymes sont très actives surtout pour les cellules qui se divisent de nombreuses fois (exemple : les cellules-souches).

Ainsi, dans beaucoup de types cellulaires humains, la réplication de l'ADN et l'expression du gène TERT, codant la télomérase inverse transcriptase, sont réprimés, les télomères de ces cellules se raccourcissent donc progressivement à chaque division : on dit qu'ils constituent des horloges biologiques.

Au contraire, dans les tissus à multiplication cellulaire intense, comme les cellules-souches ou les globules blancs du sang, le gène TERT est exprimé et la longueur des télomères reste constante.

Chez l'homme, la séquence répétitive des télomères est TTAGGG, sur une longueur de 3 à 20 kilobases. De 100 à 300 kilobases supplémentaires de répétition relient le télomère au reste du chromosome. Ces répétitions varient d'une espèce à l'autre mais comportent beaucoup de bases Guanine-Cytosine.

Télomères et vieillissement

Chez la majorité des eucaryotes multi-cellulaires, les télomérases ne sont actives que dans les cellule germinales. Certaines théories expliquent que le raccourcissement progressif des télomères des cellules somatiques s'avérerait être une cause possible de la sénescence et préviendrait le cancer.

Quand le télomère devient trop court, il ne joue plus son rôle protecteur. La cellule va interpréter ceci comme une corruption de son ADN, entrer en sénescence et stopper sa croissance. De tels télomères trop raccourcis peuvent aussi provoquer une fusion de deux chromosomes. Comme de telles altérations ne sont pas réparables dans les cellules somatiques ordinaires, elles peuvent provoquer une apoptose.

Plusieurs maladies du vieillissement, (dont la progeria, caractérisée par un vieillissement très précoce) sont provoquées par un raccourcissement télomèrique excessif. Les organes se détériorent d'autant plus que leurs cellules constitutives meurent ou entrent en sénescence.

Un raccourcissement plus important des télomères serait un marqueur de risque de maladies des coronaires chez l'homme d'âge moyen[2].

Télomères et cancer

La plupart des cancers produisent de la télomérase, mais souvent à un stade tardif, la cancérogénèse débutant par une érosion importante des télomères.

L'inhibition de la télomérase est une voie prometteuse pour le traitement de certains cancers.

Mutations de la télomérase

Ces mutations sont constatées dans certaines maladies. C'est le cas de la dyskératose congénitale assoçiant une anémie centrale (par absence de formation de globules rouges dans la moelle), des anomalies au niveau des muqueuses de la bouche, des ongles et de la peau.

Notes et références

  1. Greider, C.W. & Blackburn, E.H. (1985), Identification of a specific telomere terminal transferase activity in Tetrahymena extracts. dans Cell v.43, (2 Pt. 1) pp. 405–413.
  2. (en)Telomere length, risk of coronary heart disease, and statin treatment in the West of Scotland Primary Prevention Study, Scott W Brouilette, Jasbir S Moore, Alex D McMahon, R Thompson, Ian Ford, James Shepherd, Chris J Packard, Nilesh J Samani, Lancet, 2007; 369:107-114]

Voir aussi

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