Question d'origine :
Bonjour, j'aimerais savoir de quelle manière la télomérase récrée, par complémentarité des bases les 2 brins d'ADN télomérique détruits par le temps, alors qu'il faut la conservation d'un brin, servant de modèle, pour pouvoir appliquer ce principe ?
Merci,
DrWho
Réponse du Guichet
bml_san
- Département : Médiathèque du Bachut Santé
Le 15/03/2005 à 12h32
Inconnus il y a encore dix ans, les télomères ont depuis passionné de nombreuses équipes de chercheurs. Placées à l’extrémité des chromosomes, ces structures sont produites durant le développement embryonnaire. Ce sont de courtes séquences d’ADN répétées plusieurs milliers de fois. Elles prolongent les chromosomes et leur assurent une protection contre les effets du temps et de l’environnement. Leur raccourcissement est un phénomène naturel qui témoigne de notre vieillissement au niveau cellulaire. Si elles sont absentes, la survie et la reproduction des cellules est en péril.
Les télomères apparaissent également comme les témoins de cette action délétère du temps. A chaque cycle de division de la cellule (dont le nombre maximum oscille entre 60 et 100), la longueur de ces structures diminue. Ainsi, plus les télomères sont courts et plus la cellule est en fin de vie (cellules sénescentes). A plus grande échelle, les tissus constitués par ces cellules et l’organisme tout entier témoignent de ce vieillissement.
Le clonage nous aide à comprendre les mécanismes du vieillissement
Quelques mois après l’annonce du premier mammifère cloné Dolly (lire notre article "Hello Dolly"), les créateurs de l’Institut Roslin avaient constaté des signes de vieillissement prématuré des cellules de la brebis cloné. Les chercheurs reconnaissaient alors comme possible la mort prématurée de leur créature. Les télomères de Dolly sont plus courts que ceux observés chez une brebis du même âge. Le compteur biologique des cellules de Dolly n’avait pas été remis à zéro mais semblait plutôt pointer l’âge de sa "mère".
En avril dernier, la société américaine Advanced Cell Technology utilise la même technique pour cloner six vaches. A la surprise générale, ces six animaux semblèrent avoir subi une bien étrange cure de jouvence. Leurs télomères apparaissent plus longs que ceux d’animaux du même âge et même plus longs que ceux d’un nouveau-né. Selon les chercheurs de la société américaine, si le mécanisme cellulaire se transfère à tout l’organisme, il serait alors possible d’obtenir un animal qui aurait une plus grande espérance de vie (environ une demi-vie supplémentaire). Et pourquoi pas des patients qui atteindraient des âges canoniques ? Pour l’instant, du fait de barrières techniques et éthiques, cette perspective reste du domaine de l’hypothétique.
Les télomères sont des régions qui constituent l'extrémité de chaque chromosomes. Ces répétitions de 5 nucléotides permettent de préserver l'intégrité de l'ADN durant la réplication. Cependant à chaque division les télomères rétrécissent. Certains scientifiques ont vu dans ce mécanisme une horloge biologique gouvernant le vieillissement des cellules. Jusqu'à présent personne n'avait démontré de lien entre les deux phénomènes.
La taille des télomères (le nombre de répétitions) varie d'un individu à l'autre à la naissance. A chaque cycle de réplication les chromosomes raccourcissent. Ceci est lié au fait que l'enzyme chargée de sa réplication ne peut pas recopier l'extrémité des chromosomes. On estime à 100 nucléotides la diminution de la taille des télomères par division chez l'homme. Lorsque les télomères deviennent trop courts et avant que les gènes ne soient affectés, ou que les chromosomes ne fusionnent entre eux, les cellules stoppent leur division et entrent en sénescence.
Une seule enzyme est capable de rallonger les télomères, la télomérase. Or cette enzyme n'est pas active dans les cellules somatiques. Cependant, il existe des cellules somatiques qui sont immortelles, ce sont les cellules cancéreuses. Celles-ci ont perdu tout contrôle de leur cycle cellulaire et peuvent se diviser indéfiniment. Cette capacité de se multiplier sans limite s'accompagne de l'activation de la télomérase. La relation entre longueur des télomères et la capacité de se multiplier semble être évidente. Seulement des expériences menées chez la souris, ont montré que l'inactivation du gène de la télomérase n'empêche pas certaines cellules de devenir cancéreuse. En parallèle à ces résultats, il a été montré que l'expression de la télomérase dans des cellules primaires provoquait un allongement des télomères. Ces cellules deviennent alors capables d'effectuer un plus grand nombre de divisions, par rapport aux même cellules dans lesquelles la télomérase n'a pas été exprimée.
Il apparaît donc que l'activité de la télomérase est un élément clef impliqué dans la durée de vie d'une cellule, mais n'est certainement pas le seul.
La taille des télomères a été analysée chez 150 personnes agées de 60 ans et plus. Il est apparu que celles qui possédaient des télomères courts avaient une probabilité 8 fois supérieure de mourrir d'une maladie infectieuse, et 3 fois supérieure d'avoir une attaque cardiaque. Les scientifiques de l'université d'Utah expliquent ce résultat par le fait que les cellules immunitaires doivent se répliquer rapidement pour lutter contre une infection. Or le raccourcissement des télomères entraînerait un ralentissement de la réplication ce qui augmenterait le risque d'infection. Cette hypothèse demande à être confirmée, et particulièrement si la petite taille des télomères dans les cellules âgées est la cause de l'augmentation des maladies liées à l'âge, ou si c'est le reflet d'autres phénomènes liés au vieillissement.
L'inactivation de l'activité télomérase dans les cellules cancéreuses est une voie de recherche très prometteuse. Car s'il était possible de bloquer spécifiquement cette activité alors les cellules cancéreuses devraient perdre leur immortalité. Il devrait donc être possible de stopper, ou tout du moins de ralentir, la progression du cancer.
A l'inverse il semble possible d'augmenter l'espérance de vie en injectant ou en faisant exprimer par les cellules la télomérase. Cependant les risques sont très importants que ces cellules se répliquent sans contrôle, entraînant l'apparition de cancers.
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