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Posté par Michel le Mardi 08/10/2013 à 12:00
« Matière sombre » cellulaire et intégrité du génome
Des chercheurs de l'Université de Montréal ont découvert comment la télomérase, une molécule qui joue un rôle central dans le développement du cancer, est acheminée vers des structures du génome, les télomères, pour maintenir leur intégrité et, ce faisant, l'intégrité du génome lui-même.

Dans le dernier numéro de Molecular Cell, publié cette semaine, les scientifiques expliquent que les molécules de télomérase sont recrutées par TERRA (Terra (pluriel terrae) est un mot d'origine latine qui désigne la Terre, le sol. Il est employé par l'Union astronomique internationale pour des étendues très vastes de terrains. Il est utilisé...), une molécule d'ARN non codant qui n'avait jusqu'à présent aucune fonction connue dans la cellule. Les scientifiques ont utilisé des techniques de microscopie (La microscopie est l'observation d'un échantillon (placé dans une préparation microscopique plane de faible épaisseur) à travers le microscope. La microscopie permet de rendre...) de pointe pour visualiser et suivre les molécules de télomérase alors qu'elles étaient acheminées vers les télomères par TERRA. « Les ARN non codants constituent la "matière sombre du génome", car ils sont abondants, mais on ignore presque tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) de leur fonction », explique Pascal Chartrand, Ph. D., chercheur (Un chercheur (fem. chercheuse) désigne une personne dont le métier consiste à faire de la recherche. Il est difficile de bien cerner le métier de...) principal et professeur de biochimie.

« À chaque division (La division est une loi de composition qui à deux nombres associe le produit du premier par l'inverse du second. Si un nombre est non nul, la fonction "division par ce nombre" est la réciproque de la fonction "multiplication par...) cellulaire, les chromosomes, ces longues molécules d'ADN qui codent les gènes, doivent être répliqués. Mais la machinerie responsable de cette réplication est imparfaite, car elle ne parvient pas à copier l'ADN jusqu'à l'extrémité des chromosomes. Comment les cellules vivantes se divisent et comment ce processus se réalise sans erreur est l'une des plus grandes énigmes que la science (La science (latin scientia, « connaissance ») est, d'après le dictionnaire Le Robert, « Ce que l'on sait pour l'avoir appris, ce que l'on tient pour vrai au...) tente d'élucider depuis des dizaines d'années. Ce sont également les défaillances de ce processus qui sont à l'origine du vieillissement (La notion de vieillissement décrit une ou plusieurs modifications fonctionnelles diminuant progressivement l'aptitude d'un objet, d'une information ou d'un organisme à assurer ses...) et du cancer (Le cancer est une maladie caractérisée par une prolifération cellulaire anormalement importante au sein d'un tissu normal de l'organisme, de telle...), ajoute le Pr Chartrand. Pour protéger les extrémités des chromosomes, l'évolution a trouvé une solution assez simple. Des brins d'ADN supplémentaires, les télomères, sont fixés à l'extrémité des chromosomes; chaque fois que les chromosomes sont répliqués, la machinerie de réplication décode les télomères, ce qui protège l'intégrité de tous les gènes. La réplication a pour conséquence de tronquer les télomères, mais une autre molécule, la télomérase, ajoute un nouveau brin d'ADN aux télomères tronqués pour les ramener à leur longueur (La longueur d’un objet est la distance entre ses deux extrémités les plus éloignées. Lorsque l’objet est filiforme ou...) originale. La télomérase est inactive dans la plupart de nos cellules, de sorte qu'après plusieurs réplications des chromosomes, les télomères ont été tronqués à un point (Graphie) tel que les cellules ne peuvent plus se diviser et finissent par mourir. Cela ne se produit pas dans les cellules cancéreuses : dans ces cellules, la télomérase reste active et les cellules deviennent immortelles. »

Le gène de la molécule d'ARN non codant TERRA se trouve dans les télomères, et on se doutait qu'il jouait un rôle dans l'intégrité de celles-ci. Pour découvrir comment TERRA protégeait les télomères, les collaborateurs du Pr Chartrand, Emilio Cusanelli, auteur principal de l'étude, et Carmina Angelica (Le genre Angelica comprend environ 70 espèces de grandes plantes herbacées vivaces de la famille des Apiaceae. On le trouve dans l'hémisphère nord et en Nouvelle-Zélande.) Perez Romero ont lié une sonde (Une sonde spatiale est un vaisseau non habité envoyé par l'Homme pour explorer de plus près des objets du système solaire et, pour certaines, l'espace qui est...) moléculaire fluorescente à TERRA pour suivre par microscopie son évolution dans la cellule. Ils ont découvert que la production de TERRA est déclenchée quand le télomère portant son gène est tronqué. Ils ont ensuite observé que les molécules de TERRA s'accumulent en un point précis et, au même moment, recrutent des molécules de télomérase qui sont ensuite acheminées vers le télomère tronqué ayant déclenché la production de TERRA.

Cette découverte révèle un tout nouveau mode de régulation de l'activité des télomérases, ainsi qu'un nouveau rôle de l'ARN non codant dans l'entretien du génome. TERRA pourrait également devenir un nouveau candidat dans la recherche (La recherche scientifique désigne en premier lieu l’ensemble des actions entreprises en vue de produire et de développer les connaissances scientifiques. Par extension métonymique, la recherche...) d'un traitement contre le cancer.

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Source: Université de Montréal - William Raillant-Clark