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Par Samuel Mckenzie, Bscrewed par Dr.Liji Thomas, MD
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- Réplication de l’ADN
- Raccourcissement des télomères
- Recherche sur les télomères
Les télomères sont des parties cruciales du chromosome qui agissent pour les protéger et assurer que la réplication de l’ADN effectué efficacement. Les mutations et les défauts des télomères peuvent entraîner une multitude de complications pour la santé. Cependant, les chercheurs visent à utiliser les télomères comme cibles thérapeutiques pour le traitement de certaines de ces complications.,
Les télomères sont des capuchons protecteurs à l’extrémité des chromosomes. Crédit d’image: Fancy Tapis /Réplication de l’ADN
La réplication de l’ADN est le processus le plus fondamental dans le cycle cellulaire de tous les organismes vivants. Il est responsable de la production de deux copies du génome avant la division cellulaire, ce qui garantit que de nouvelles cellules peuvent être fabriquées.
La réplication de l’ADN commence à certains points du génome appelés origines de réplication de l’ADN. Chez les eucaryotes, cette origine de réplication contient un site de liaison pour le complexe de reconnaissance d’origine (ORC) qui démarre le processus de réplication de l’ADN.,
La liaison de certaines protéines à l’ORC facilite un nouvel assemblage de protéines pour initier la formation de la fourche de réplication. La fourche de réplication commence à dérouler l’ADN, ce qui permet aux ADN polymérases de se lier au brin principal. L’ADN polymérase synthétise sans interruption le nouvel ADN le long de ce brin pendant qu’il est déroulé.
La télomérase allonge le télomère. Crédit d’image: Designua /Comme les ADN polymérases agissent uniquement dans une direction de 5’ à 3’ le long de l’ADN, le brin en retard n’est pas répliqué de la même manière que le brin principal., Par conséquent, pour le brin en retard, des amorces d’ARN courtes sont attachées à l’ADN qui peut se lier aux ADN polymérases.
Ces amorces sont étendues en fragments d’Okazaki. La réplication de l’ADN le long du brin en retard se produit dans des sections de fragments d’Okazaki qui sont reliés entre eux par des ligases d’ADN. Le processus de réplication de l’ADN se produit sur les deux brins de l’ADN déroulé jusqu’à ce que deux copies entières soient faites. Après cela, le reste du cycle cellulaire commence, ce qui garantit que les deux copies sont séparées en deux cellules filles individuelles.
réplication de l’ADN., Crédit d’image: Designua /De nombreuses origines de réplication de l’ADN existent dans l’ADN; par conséquent, la réplication se produit en plusieurs points simultanément. Les fourches de réplication se rencontrent et se terminent en de nombreux points du chromosome. La réplication de l’ADN est incapable d’atteindre l’extrémité du chromosome en raison de la nature linéaire des chromosomes. En conséquence, l’ADN est perdu à chaque réplication.
Les télomères sont des régions répétitives de l’ADN à l’extrémité du chromosome qui empêchent la perte de gènes due au raccourcissement des chromosomes. Cependant, les télomères raccourcissent également naturellement avec chaque ensemble de réplication de l’ADN.,
Raccourcissement des télomères
Le rôle des télomères est de protéger l’extrémité du chromosome contre la détérioration ou la fusion avec d’autres chromosomes proches. Comme expliqué ci-dessus, les télomères raccourcissent; en leur donnant un nombre défini de fois, ils peuvent raccourcir avant que la cellule ne puisse plus subir de divisions. Ceci est appelé la « limite Hayflick ».
Le raccourcissement des télomères est directement lié au vieillissement des organismes vivants. Le raccourcissement des télomères peut également entraîner d’autres complications pour la santé, notamment des affections cardiovasculaires et neurologiques., La recherche a montré que les télomères jouent un rôle dans le développement et la progression des cardiomyopathies chez l’homme.
Les résultats d’une étude récente ont conclu que les patients atteints d’insuffisance cardiaque rencontraient une quantité accrue de raccourcissement des télomères dans leurs cardiomyocytes par rapport aux personnes qui n’ont pas d’insuffisance cardiaque. La raison en est mal comprise car les cardiomyocytes sont des cellules post-mitotiques qui ne subissent pas de réplications.
la sénescence Cellulaire est le processus qui désactive la capacité d’une cellule à proliférer, ce qui est généralement irréversible., Les cellules sénescentes ont un ensemble particulier de caractéristiques qui peuvent être utilisées pour les distinguer des cellules non sénescentes. Le raccourcissement des télomères peut être utilisé comme marqueur de la sénescence cellulaire, qui est à la base de la théorie du vieillissement des télomères. Après un certain nombre de réplications, la limite de Hayflick du raccourcissement des télomères est atteinte, ce qui conduit à l’arrêt du cycle cellulaire, à la sénescence cellulaire et à l’apoptose. Cela se produit pour protéger contre les conséquences du dysfonctionnement des télomères.
Recherche sur les télomères
La télomérase est l’enzyme responsable de l’allongement des télomères., Cela augmente le temps nécessaire pour que les chromosomes d’une cellule atteignent la limite de Hayflick. Pour cette raison, l’activité de la télomérase affecte le vieillissement cellulaire et est liée au développement du cancer.
Des études récentes visent à évaluer le potentiel de la télomérase comme cible thérapeutique pour réduire l’effet du raccourcissement des télomères et réduire le risque de certains cancers. La télomérase peut posséder des propriétés oncogènes; illustré par les associations entre le développement de certains cancers (C.-à-d. carcinomes urothéliaux) et des mutations dans le promoteur de la télomérase. ,
Ces mutations peuvent conduire à des niveaux anormalement élevés de la sous-unité catalytique de la télomérase; télomérase transcriptase inverse (TERT). En raison de ces propriétés, l’inhibition pharmacologique de la télomérase pourrait être une option thérapeutique contre certains cancers., L’inhibition de la télomérase peut se faire en:
- Ciblant directement le composant hTERT de la télomérase
- Ciblant directement le composant TERC de la télomérase
- Utilisant des immunothérapies pour cibler la télomérase
- Effets secondaires non ciblés involontaires de la chimiothérapie ciblant la télomérase
La manipulation de la télomérase peut également être utilisée pour améliorer les symptômes de certaines maladies cardiovasculaires., La sénescence de diverses cellules cardiovasculaires, en particulier les cellules endothéliales (ECs) et les cellules musculaires lisses vasculaires (VSMCs), joue un rôle dans le développement de lésions vasculaires, entraînant le développement de plaques athérosclérotiques.
Des études ont montré que la régulation de la télomérase peut réduire et même inverser la sénescence des cellules vasculaires qui peuvent restaurer leur fonction. L’activation de TERT réduit la prolifération et l’hypoxie des VSMCs, elle augmente également les antioxydants et l’activité anti-sénescente dans les ECs. Tous ces changements conduisent à une réduction de l’athérosclérose.,
Pour en savoir plus
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- Fonction des télomères
Écrit par
Samuel Mckenzie
Sam est diplômé de l’Université de Manchester B.Sc. (Hons) en Sciences biomédicales. Il a de l’expérience dans un large éventail de sujets liés aux sciences de la vie, notamment la Biochimie, la Biologie moléculaire, l’Anatomie et la Physiologie, la Biologie du développement, la Biologie Cellulaire, l’Immunologie, la Neurologie et la Génétique.,
Dernière mise à jour le 22 Mai 2019les Citations