19 mai 2010
Un bouclier vulnérable
Gardiens de l'intégrité des chromosomes, les télomères s'avèrent particulièrement sensibles aux rayons UV
Par : Jean Hamann
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Les télomères (les régions illuminées à l'extrémité des chromosomes) ont une structure moléculaire presque optimale pour accumuler les dommages causés par les rayons UV. Cette particularité leur permet de protéger le reste du chromosome, mais elle affecte leur propre intégrité.
— Hesed Padilla-Nash et Thomas Ried
Au bout de chaque chromosome se trouvent des séquences de quelques nucléotides qui se répètent des milliers de fois. Nommées télomères, ces régions non codantes (elles ne servent pas à la synthèse de protéines) préservent l'intégrité du génome en prévenant les recombinaisons entre chromosomes. On leur attribue aussi un rôle d'horloge biologique puisque chaque division cellulaire entraîne leur raccourcissement qui conduit, en fin de compte, à la sénescence de la cellule. Chez l'humain, les télomères ont une longueur qui peut atteindre 15 kilobases; lorsqu'ils passent sous les 5 kilobases, la mort cellulaire survient. Considérant leur rôle crucial dans le maintien de l'intégrité du génome ainsi que dans la prévention des cancers et du vieillissement prématuré, on aurait pu croire que les télomères possédaient eux-mêmes des mécanismes blindés pour assurer leur propre intégrité. Ce n'est pas le cas, révèle une étude publiée le 29 avril dans PLoS Genetics par Patrick Rochette, de la Faculté de médecine, et Douglas Brash, de l'Université Yale. En effet, ces boucliers pareraient bien les coups portés par les rayons UV, mais les dégâts qui s'ensuivraient ne seraient pas réparés.
Les deux chercheurs en ont fait la démonstration en soumettant des chromosomes humains à un rayonnement ultraviolet et en mesurant simultanément les dommages et les réparations à l'ADN grâce à une puce moléculaire qu'ils ont mise au point. En raison de leur structure moléculaire, les télomères subissent sept fois plus de dommages que les autres régions du génome. De plus, contrairement à ce qui se produit ailleurs sur le chromosome, ces dommages ne sont pas réparés. Curieusement, l'accumulation de dommages qui s'ensuit n'affecte ni la division cellulaire ni le rythme de raccourcissement des télomères. «Ce type de dommages semble donc toléré par la cellule», observe Patrick Rochette.
Il est quand même étonnant qu'une structure chargée de préserver l'intégrité du génome ne soit pas en mesure d'assurer sa propre intégrité. «Si la cellule réagit ainsi, c'est que le remède est peut-être pire que le mal», suggère le chercheur. En effet, la réparation de sections endommagées dans les télomères pourrait provoquer des cassures double brin dans l'ADN, suivies de réarrangements chromosomiques conduisant à la formation de tumeurs cancéreuses. La contrepartie de cette stratégie non interventionniste est l'accumulation de dommages dans les télomères qui compliquerait leur réplication et conduirait plus rapidement à la mort cellulaire. «Nos résultats apportent surtout de nouvelles connaissances fondamentales sur les télomères, mais ils nous éclairent également sur le processus de transformation tumorale de la cellule», souligne le professeur Rochette.
Les deux chercheurs en ont fait la démonstration en soumettant des chromosomes humains à un rayonnement ultraviolet et en mesurant simultanément les dommages et les réparations à l'ADN grâce à une puce moléculaire qu'ils ont mise au point. En raison de leur structure moléculaire, les télomères subissent sept fois plus de dommages que les autres régions du génome. De plus, contrairement à ce qui se produit ailleurs sur le chromosome, ces dommages ne sont pas réparés. Curieusement, l'accumulation de dommages qui s'ensuit n'affecte ni la division cellulaire ni le rythme de raccourcissement des télomères. «Ce type de dommages semble donc toléré par la cellule», observe Patrick Rochette.
Il est quand même étonnant qu'une structure chargée de préserver l'intégrité du génome ne soit pas en mesure d'assurer sa propre intégrité. «Si la cellule réagit ainsi, c'est que le remède est peut-être pire que le mal», suggère le chercheur. En effet, la réparation de sections endommagées dans les télomères pourrait provoquer des cassures double brin dans l'ADN, suivies de réarrangements chromosomiques conduisant à la formation de tumeurs cancéreuses. La contrepartie de cette stratégie non interventionniste est l'accumulation de dommages dans les télomères qui compliquerait leur réplication et conduirait plus rapidement à la mort cellulaire. «Nos résultats apportent surtout de nouvelles connaissances fondamentales sur les télomères, mais ils nous éclairent également sur le processus de transformation tumorale de la cellule», souligne le professeur Rochette.
