Télomères et télomérase

Le télomère est l'extrémité protectrice d'un chromosome composé de séquences riches en guanine de six nucléotides répétées, par exemple, TTAGGG chez l'homme. Sa longueur varie d'un organisme à l'autre. Dans les chromosomes humains, il y a environ 1 300 à 2 500 répétitions télomères présentes et environ 8 300 chez les souris.

Lorsque la machine de réplication de l'ADN atteint les télomères, elle rencontre un problème unique le retrait de la dernière amorce à l'extrémité 5 prime du chromosome entraîne un débordement en 3 prime de l'ADN télémétrique simple brin qui ne peut pas être copié car il n'y a pas d'ADN complémentaire pour servir de modèle pour l'amorce. En raison de ce problème de réplication finale, les télomères peuvent être raccourcis à chaque division cellulaire, ce qui conduit à l'arrêt de la prolifération cellulaire, également connu comme sénescence réplicative. Toutefois, cela peut être évité par la synthèse de nouvelles répétitions de télomère médiées par la télomerase.

La télomérase est une enzyme composée à la fois d'ARN avec un modèle pour les répétitions de télomères et de protéines. Elle se lie au débordement en 3 prime des répétitions télomères. Le composant protéique, une transcriptase inverse, étend l'ADN des télomère de six nucléotides à la fois en utilisant l'ARN, une séquence riche en cytosine complémentaire aux répétitions télomères, comme modèle.

La télomérase transite ensuite et répète le processus d'addition de nucléotides. L'ADN polymérase alpha, qui contient sa propre sous-unité primase, peut alors ajouter une amorce et copier le brin d'ADN parent étendu. Après l'extension du télomère, le télosome, protéine de six sous-unités, se lie à la pièce double brin du télomère et au débordement en 3 prime qui reste après le retrait de l'amorce.

Ce complexe effectue ensuite une boucle et s'insère dans l'ADN en amont, ce qui entraîne une boucle de déplacement, ou boucle D, provoquée par la liaison du débordement en 3 prime à une séquence complémentaire dans la répétition telomère. Cette insertion fixe l'extrémité du télomère en place, formant une boucle de télomère plus grande ou boucle T.La liaison du télosome et la formation de la boucle T protège le chromosome contre la dégradation, la fusion de bout en bout et l'activation inappropriée de la machine de réparation de l'ADN.