Utilisation de techniques de microscopie avancées pour voir des molécules uniques de télomérase dans des cellules vivantes

Les scientifiques canadiens ont réalisé une première dans l'étude de la télomérase, une enzyme essentielle impliquée dans le vieillissement et le cancer.

Dans l'édition d'aujourd'hui de la prestigieuse revue Cellule moléculaire, des scientifiques de l'Université de Montréal ont utilisé des techniques de microscopie avancées pour voir des molécules uniques de télomérase dans des cellules vivantes.

Une faille dans la réplication des chromosomes signifie qu'ils raccourcissent à chaque division cellulaire. Si rien n'est fait pour corriger cette erreur, la réplication s'arrête et les cellules entrent dans un état appelé sénescence, caractéristique du vieillissement. Normalement, la télomérase ajoute de l'ADN supplémentaire aux extrémités des chromosomes pour éviter ce problème, mais avec l'âge, notre corps en produit moins.

Les cellules cancéreuses, en revanche, deviennent immortelles en réactivant la télomérase, permettant aux cellules de se diviser indéfiniment. Cette réactivation est parmi les premières étapes qui dirigent les cellules vers le cancer, mais le processus reste mal connu. Si les chercheurs en savaient plus à ce sujet, ils pourraient offrir l'espoir d'une forme de thérapie pour la combattre.

Une équipe de l'Université de Montréal dirigée par le professeur de biochimie Pascal Chartrand, en collaboration avec le biologiste cellulaire Agnel Sfeir du Skirball Institute de New York, a réussi à étiqueter la télomérase avec plusieurs molécules fluorescentes ultra-brillantes – quelque chose qui n'a jamais été fait auparavant.

« Avec cette percée technologique, nous avons observé que la télomérase sonde en continu les télomères, mais s'engage aux extrémités des chromosomes en suivant un mode de liaison en deux étapes », a déclaré le biochimiste de l'UdeM Hadrien Laprade, qui, avec sa collègue Emmanuelle Querido, a mené les investigations expérimentales.

Dans leur étude, les scientifiques montrent également comment la mutation d'un facteur régulateur télomérique entraîne un accès illimité de la télomérase aux pointes des télomères, un événement qui favorise la tumorigenèse.

Cette nouvelle technologie fournit désormais suffisamment de détails sur le fonctionnement d'un acteur clé du cancer au niveau moléculaire, première étape dans l'élaboration de nouvelles stratégies thérapeutiques pour contrecarrer son activité. Cela pourrait prendre des années avant d'y arriver, mais c'est une première étape importante. « 

Pascal Chartrand, professeur de biochimie

La source:

Référence de la revue:

Laprade, H., et al. (2020) L'imagerie à molécule unique d'ARN de télomérase révèle un modèle de recrutement-rétention pour l'allongement des télomères. Cellule moléculaire. doi.org/10.1016/j.molcel.2020.05.005.

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