Télomère - Définition

Introduction

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.

Historique

En 1971, le biologiste russe Alekseï Olovnikov émet pour la première fois l'hypothèse que la durée de vie maximale des cellules en culture (limite de Hayflick) est corrélée à la perte progressive de séquences télomériques. En effet, lors de chaque division cellulaire, les télomères s'érodent jusqu'à atteindre une taille critique qui déclenche alors une entrée en sénescence de la cellule. Les télomères agissent comme une horloge biologique régissant la durée de vie des cellules. Cette théorie est connue sous le nom de théorie télomérique du viellissement. Il prédit également l'existence d'une enzyme capable d'inverser le processus en synthétisant de nouvelles séquences d'ADN télomériques : il s'agit de la télomérase. L'identification de la télomérase est faite en 1985 par Elizabeth Blackburn et Carol Greider. Ce travail est récompensé par le Prix Nobel de physiologie ou médecine en 2009.

Télomères et télomérases en médecine

Télomères et vieillissement

Chez la majorité des eucaryotes multicellulaires, les télomérases ne sont actives que dans les cellules 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 télomérique 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 cardio-vasculaires chez les hommes d'âge moyen.

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 associant 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.

Une mutation est également retrouvée dans un peu moins de 10% des fibroses pulmonaires idiopathiques.