Les extrémités des chromosomes revêtent une importance cruciale pour la vie. Si ceux-ci ne sont pas bien protégés par leur «capuchon», il y a des chances que, division cellulaire après division cellulaire, ils se désorganisent et se joignent par leurs extrémités avant d’être éventuellement déchirés lors de la mitose, entraînant ainsi des conséquences graves sur le fonctionnement de la cellule. Certains cancers sont liés à de telles erreurs. L’équipe du prof. David Shore, membre du Pôle de recherche national Frontiers in Genetics à l’Université de Genève (UNIGE), a sans doute contribué de façon importante à mieux comprendre l’entretien de ces capuchons chromosomiques en mettant en lumière un mécanisme ignoré jusqu’alors. Une découverte qui lui vaut aujourd’hui les honneurs d’un article dans la revue Genes & Development.

Les chromosomes ne sont rien d’autre que des pelotes d’ADN, longue chaîne moléculaire qui porte le code génétique de chaque individu. Ils sont organisés de façon savante non seulement afin de diminuer l’espace pris par l’ADN dans les cellules mais aussi pour faciliter leur réplication lors des divisions cellulaires. Détail essentiel: chaque bras de chromosome est terminé par un télomère, une sorte de capuchon censé éviter que, pendant les divisions cellulaires, les chromosomes se joignent les uns aux autres n’importe comment et provoquent ainsi de graves dysfonctionnements.

Des bases du langage génétique
Ces télomères sont faits essentiellement du même matériel qui compose l’ADN, sauf qu’ils se caractérisent par une longue chaîne répétitive de T(hymine) et de G(uanine), molécules qui avec l’A(dénine) et la C(ytosine), constituent les quatre lettres de base du langage génétique. Autre caractéristique des télomères, les séquences répétitives T-G qui les constituent sont synthétisées par une enzyme particulière, différente de celles qui s’occupent du reste du génome et qui interviennent pendant la réplication.

Ces télomères sont consciencieusement entretenus à chaque division cellulaire afin d’assurer que la longueur de ces séquences répétées, essentielles à la formation du capuchon chromosomique, soit maintenue de façon adéquate d’une génération à l’autre. Depuis la découverte des télomères, il y a trente ans environ, les chercheurs se penchent sur les mécanismes qui permettent l’entretien des télomères avec d’autant plus d’intérêt qu’ils savent que certaines clés du cancer s’y cachent.

De bout en bout
Dans la grande machinerie cellulaire, les scientifiques ont identifié deux protéines, Mre11 et Cdc13, qui jouent un rôle crucial pour assurer la présence de ce capuchon protecteur au bout des chromosomes. C’est en voulant étudier ces mécanismes que David Shore et son équipe se sont aperçus qu’il existait une autre façon de «nouer» les chromosomes.

«Les télomères peuvent être de longueur plus ou moins importante», explique le prof. Shore. «Ce dont nous nous sommes aperçus, c’est que les protéines qui s’occupent des longs télomères ne sont pas Mre11 et Cdc13, comme prévu, mais la protéine Rap1, qui se fixe aux séquences répétées T-G. Celle-ci, qu’elle soit aidée par d’autres protéines ou non, semble capable de protéger les télomères. Il existe donc au moins deux mécanismes pour assurer la bonne terminaison des chromosomes et cela tient, pour des raisons que nous ignorons encore, à la longueur de ces terminaisons.»

Des cellules immortelles?
Cette découverte peut sembler affaire de spécialistes. Mais elle contribue à éclairer un peu plus ce phénomène d’entretien des télomères, lequel est lié à certains cancers.

En effet, l’évolution a privilégié un entretien limité des télomères. S’ils sont entretenus division après division, ces derniers se raccourcissent tout de même irrémédiablement, jusqu’au décès de la cellule. Si cette lente dégradation n’était pas programmée, les cellules seraient comme immortelles et capables de se reproduire sans limite. Or, c’est justement cette prolifération folle qui caractérise certaines tumeurs.

Pour tout renseignement complémentaire, n'hésitez pas à contacter:
le prof. David Shore au 022 379 61 83 ou
David.Shore@molbio.unige.ch

Consulter le site du Pôle Frontiers in Genetics: www.frontiers-in-genetics.org

Genève, le 8 février 2007