les Télomères sont de courtes séquences nucléotidiques trouve à l’extrémité des chromosomes linéaires, qui protègent l’information génétique. Chez les vertébrés, les télomères ont la séquence hexamérique TTAGGG.
Pendant la réplication de l’ADN, l’ADN double brin est déroulé et l’ADN polymérase synthétise de nouveaux brins. Cependant, comme l’ADN polymérase se déplace de manière unidirectionnelle (de 5’ à 3’), seul le brin principal peut être répliqué en continu. Dans le cas du brin en retard, la réplication de l’ADN est discontinue., Chez l’homme, de petites amorces d’ARN se fixent à l’ADN du brin en retard, et l’ADN est synthétisé dans de petites étendues d’environ 100 à 200 nucléotides, appelés fragments d’Okazaki . Les amorces d’ARN sont enlevées, remplacées par de l’ADN et les fragments d’Okazaki ligaturés ensemble. À la fin du brin en retard, il est impossible d’attacher une amorce d’ARN, ce qui signifie qu’il y aura une petite quantité d’ADN perdue à chaque fois que la cellule se divise. Ce « problème de réplication finale » a de graves conséquences pour la cellule car cela signifie que la séquence d’ADN ne peut pas être répliquée correctement, avec la perte d’informations génétiques.,
pour éviter cela, les télomères sont répétés des centaines de milliers de fois à l’extrémité des chromosomes. Chaque fois que la division cellulaire se produit, une petite section de séquences télomériques est perdue pour le problème de réplication finale, protégeant ainsi l’information génétique. À un moment donné, les télomères deviennent extrêmement courts. Cette attrition conduit à la sénescence cellulaire, où la cellule est incapable de se diviser, ou à la mort cellulaire apoptotique. Les télomères sont à la base de la limite de Hayflick, le nombre de fois qu’une cellule est capable de se diviser avant d’atteindre la sénescence .,
Les télomères sont situés à l’extrémité des chromosomes, où ils aident à protéger contre la perte d’ADN pendant la réplication.
Les télomères peuvent être restaurés par l’enzyme télomérase, qui étend la longueur des télomères. L’activité de la télomérase se trouve dans les cellules qui subissent une division régulière, telles que les cellules souches et les cellules lymphocytaires du système immunitaire. Les télomères peuvent également être étendus par la voie alternative d’allongement des télomères (ALT)., Dans ce cas, plutôt que d’être étendus, les télomères sont commutés entre les chromosomes par recombinaison homologue. À la suite de l’échange de télomères, un ensemble de cellules filles aura des télomères plus courts, et l’autre ensemble aura des télomères plus longs. Bien que toujours pas entièrement compris, la voie ALT est examinée dans .
un inconvénient de l’extension des télomères est le potentiel de division cellulaire incontrôlée et de cancer. Une activité télomérase anormalement élevée a été observée dans la majorité des cellules cancéreuses, et les tumeurs non télomérasiques présentent souvent une activation de la voie des ALT., En plus de la possibilité de perdre de l’information génétique, les cellules à télomères courts présentent un risque élevé de recombinaison chromosomique incorrecte, ce qui peut entraîner une instabilité génétique et une aneuploïdie (un nombre anormal de chromosomes).
la géométrie cellulaire joue un rôle important dans l’architecture nucléaire et la dynamique des chromosomes, Y compris les télomères . Des travaux récents ont montré que les forces mécaniques peuvent réguler les voies impliquées dans le maintien de l’intégrité du génome. L’ATR est une protéine nucléaire qui peut détecter les dommages à l’ADN., Lors d’une contrainte osmotique ou d’un étirement mécanique, l’ATR se déplace vers la membrane nucléaire, suggérant que l’ATR est mécanosensible, et cette propriété l’aide à protéger l’ADN des contraintes mécaniques . De plus, l’étirement de la structure tétraplexe des télomères par des pinces magnétiques a montré qu’elle existe dans trois états pliés distincts qui ont des durées de vie et une stabilité mécanique différentes . Ces résultats suggèrent que les forces mécaniques influencent le rôle des télomères dans la protection du génome et dans la génèse tumorale .
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