Extrémités des chromosomes · répétitions TTAGGG / CCCTAA
Télomères
Des capuchons protecteurs sur chaque chromosome
Sous vos yeux
De près, l’extrémité d’un chromosome se déroule jusqu’à sa double hélice d’ADN : d’abord les nucléosomes, puis les répétitions TTAGGG / CCCTAA (chaque barreau est une paire de bases) qui se replient en une boucle T, maintenue fermée par la shelterine. Cette extrémité est dessinée environ 18× plus grande que le chromosome situé derrière elle, et fortement raccourcie : quelque 90 répétitions tiennent lieu des 800 à 2 500 réelles, et une vraie boucle T s’étend sur des milliers de paires de bases.
Chaque chromosome se termine par quelque 5 à 15 kb d’un même mot d’ADN de six lettres, répété 800 à 2 500 fois : TTAGGG sur un brin, apparié à CCCTAA sur l’autre. Le brin TTAGGG se prolonge seul sur ses 50 à 300 dernières bases, et cette extrémité sortante revient s’insérer dans la double hélice, en déplaçant l’un des brins (une boucle D), pour fermer la boucle T. Les six protéines de la shelterine (TRF1, TRF2, RAP1, TIN2, TPP1 et POT1) recouvrent le tout, si bien que la cellule ne prend jamais une extrémité naturelle pour de l’ADN cassé ; c’est TRF2 qui replie la boucle.
La machinerie de réplication ne peut pas atteindre l’extrême bout, si bien que les télomères raccourcissent un peu à chaque division. Lorsqu’ils deviennent trop courts, la cellule cesse de se diviser. Les cellules souches et la plupart des cancers utilisent une enzyme, la télomérase, pour les reconstruire.
- Motif répété
- TTAGGG · CCCTAA
- Longueur
- ≈ 5–15 kb
- Par cellule
- 92 (184 après réplication)
- Perte par division
- ≈ 50–200 pb
Le saviez-vous ?
Elizabeth Blackburn, Carol Greider et Jack Szostak ont partagé le prix Nobel de physiologie ou médecine 2009 pour avoir découvert comment les télomères et la télomérase protègent les chromosomes.
Sources
- Crystal structure of the nucleosome core particle at 2.8 Å resolution · Luger et al. 1997 · Nature
- Telomerase Regulation from Beginning to the End · MacNeil et al. 2016 · Genes (Basel)
- Mammalian Telomeres End in a Large Duplex Loop · Griffith et al. 1999 · Cell
- Shelterin: the protein complex that shapes and safeguards human telomeres · de Lange 2005 · Genes Dev.
- Super-resolution fluorescence imaging of telomeres reveals TRF2-dependent T-loop formation · Doksani et al. 2013 · Cell
- A highly conserved repetitive DNA sequence, (TTAGGG)n, present at the telomeres of human chromosomes · Moyzis et al. 1988 · Proc Natl Acad Sci U S A
- Telomeres in Plants and Humans: Not So Different, Not So Similar · Procházková Schrumpfová et al. 2019 · Cells
- In vivo stoichiometry of shelterin components · Takai et al. 2010 · J Biol Chem
- Dynamics of telomeres and promyelocytic leukemia nuclear bodies in a telomerase-negative human cell line · Jegou et al. 2009 · Mol Biol Cell
- Telomeres shorten during ageing of human fibroblasts · Harley et al. 1990 · Nature
- Extension of Life-Span by Introduction of Telomerase into Normal Human Cells · Bodnar et al. 1998 · Science
- Role of Telomeres and Telomerase in Aging and Cancer · Shay 2016 · Cancer Discov
- Telomeres, stem cells, senescence, and cancer · Sharpless & DePinho 2004 · J Clin Invest
- How many chromosomes do people have? · MedlinePlus Genetics (NIH)
- The Nobel Prize in Physiology or Medicine 2009 · NobelPrize.org