SÉNESCENCE : TERRA, le secret des télomères et de la jeunesse cellulaire
Comment les télomères, ces petits capuchons situés à l’extrémité de nos chromosomes protègent nos cellules du vieillissement prématuré, c’est l’objet de cette nouvelle recherche de l’Université de Mayence (Allemagne). Ce secret des télomères dépend d’une molécule d'ARN appelée TERRA, qui contribue à faire en sorte que les télomères très ou trop courts ou encore « cassés » soient réparés et à nouveau protecteurs. Ces travaux, présentés dans la revue Cell, ouvrent de nouvelles voies ciblant les processus cellulaires qui régulent la sénescence cellulaire, pour optimiser la survie dans le vieillissement et le cancer.
Les télomères, ces bouchons de protection situées aux extrémités des chromosomes sont essentiels à la stabilité de notre matériel génétique, de nos cellules et de notre corps. Cependant, les télomères raccourcissent au fil des divisions cellulaires et au fur et à mesure du vieillissement. Une fois qu'ils raccourcissent en-deçà d'une longueur critique, les cellules entrent en état de sénescence et meurent. Le raccourcissement des télomères est l'une des causes moléculaires documentées du vieillissement cellulaire et du développement de maladies liées au vieillissement. Cependant, c’est aussi une « épée à double tranchant » qui doit être soigneusement régulée de manière à trouver un équilibre entre le vieillissement et la prévention du cancer : car ce raccourcissement des télomères est en effet aussi un mécanisme de défense contre le cancer car les cellules cancéreuses prolifératives ne peuvent se diviser que lorsque leurs télomères ne raccourcissent pas. Bref, « dans la vie d'une cellule, il faut trouver une sorte d'équilibre entre la prévention du cancer et le vieillissement. Les télomères sont au cœur du problème, il s’agit de comprendre comment ils se maintiennent, c’est vraiment essentiel », commente l’auteur principal, le Dr Brian Luke, professeur de neurobiologie.
L’équipe a donc cherché à comprendre, en travaillant sur la levure, comment la cellule reconnaît ces télomères raccourcis et endommagés et à déterminer quels facteurs intervenaient dans la réparation des télomères courts. Cette information pourrait en effet aider à comprendre pourquoi les cellules s'engagent soit vers la sénescence, soit poursuivent leur croissance.
Les chercheurs découvrent « TERRA », une espèce d'ARN qui s'accumule spécifiquement aux extrémités des télomères en état critique, se lie directement à l'ADN et signale à la cellule que ces télomères doivent être réparés, permettant ainsi à la cellule de poursuivre sa division. TERRA s’avère donc être un système de réglementation complexe qui explique comment les télomères courts sont identifiés par la cellule. L’équipe, qui a examiné la régulation de TERRA dans le cycle cellulaire, constate que les niveaux de TERRA sont différents aux différents stades du cycle cellulaire. Ils montrent aussi que le cycle d'accumulation de TERRA est différent entre les télomères courts et les télomères longs. Enfin, ils montrent que TERRA s'accumule réellement sur tous les télomères, mais lorsque les télomères sont encore longs, TERRA est rapidement éliminée avec l'aide des protéines Rat1 et RNase H2. Ces protéines se lient préférentiellement aux longs télomères et veillent à ce que TERRA soit éliminée, mais ne sont pas présentes dans les télomères critiques, ce qui signifie que TERRA y reste plus longtemps. Ce mécanisme assure la réparation ultérieure du télomère court, qui est crucial pour que la cellule de survive et se divise.
Les chercheurs s'attendent à ce que ces découvertes s'appliquent également aux humains. Leur prochaine étape sera donc d'examiner ces processus dans les cellules humaines et de tenter de cerner les implications pour le vieillissement et le cancer.
Source: Cell 29 June 2017 DOI: 10.1016/j.cell.2017.06.006 Telomere Length Determines TERRA and R-Loop Regulation through the Cell Cycle
Lire aussi: CANCER: Les télomères en disent long sur le pronostic
Cette actualité a été publiée le 30/06/2017 par
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