Étude de l'ARN TERRA et de ses interactions dans les cellules cancéreuses

Les télomères sont des structures essentielles pour la protection des extrémités des chromosomes et la conservation de l'intégrité du génome.

Les télomères humains sont constitués de séquences répétées en tandem 5'-TTAGGG-3' qui forment une structure en épingle à cheveux appelée boucle T.

La boucle T empêche les extrémités des chromosomes d'être reconnues comme des cassures dans l'ADN et d'activer les voies de réparation de l'ADN. Les télomères peuvent également former des structures en G-quadruplex, qui sont des arrangements non canoniques de l'ADN stabilisés par des liaisons Hoogsteen.

Les télomères sont associés à un complexe de protéines appelé shelterin qui comprend six protéines (TRF1, TRF2, POT1, TIN2, TPP1 et RAP1). Le shelterin joue un rôle crucial dans la protection des télomères, la régulation de la longueur des télomères et la prévention du vieillissement cellulaire.

TERRA (Telomeric Repeat-containing RNA) est un ARN non codant transcrit des régions télomériques, constitué de répétitions de séquences 5'-GGTTAG-3'. Il est principalement localisé dans les noyaux cellulaires et associé aux télomères.

TERRA est exprimé dans diverses cellules humaines, y compris les cellules somatiques et les cellules cancéreuses. Son expression est régulée par de multiples facteurs, tels que la longueur des télomères, les modifications épigénétiques et les facteurs de transcription.

L'étude du protéome associé à TERRA a révélé un grand nombre de partenaires d'interaction, notamment des protéines de la chromatine, des facteurs d'épissage, des protéines de réparation de l'ADN et des ARN polymérases. Ces interactions suggèrent que TERRA joue un rôle dans la régulation de la structure et de la fonction de la chromatine, ainsi que dans la réparation et la transcription de l'ADN.

TERRA a été impliqué dans le maintien de l'intégrité du génome grâce à son interaction avec des protéines de réparation de l'ADN et des facteurs de points de contrôle de cycle cellulaire. Cette interaction suggère que TERRA contribue à la détection et à la réparation des dommages à l'ADN, notamment au niveau des télomères.

TERRA interagit avec des protéines de la chromatine telles que HP1α et SUV39H1, qui sont impliquées dans la formation d'hétérochromatine. Cette interaction suggère que TERRA peut réguler la structure et la fonction de la chromatine, influençant ainsi l'expression des gènes voisins.

TERRA a été fréquemment détecté dans les cellules cancéreuses, où il est associé à la prolifération cellulaire, à la résistance à l'apoptose et à l'instabilité génomique. Ces observations suggèrent que TERRA peut contribuer à la progression et à l'agressivité du cancer.

L’ARN TERRA 15q est exprimé dans différentes cellules AGS portant un ou deux allèles exprimant le gène MS2-MCP-TERRA15q. Les niveaux d’expression varient d’un clone à l’autre.

L’utilisation de la GFP liée à MCP nous permet de visualiser des signaux fluorescents dans le noyau des cellules AGS. Ces signaux correspondent à la localisation de l’ARN TERRA 15q marqué par MS2.

L’imagerie en temps réel nous permet de constater que l’ARN TERRA 15q MS2 existe sous deux populations distinctes : (1) des clusters d’ARN localisés à des endroits spécifiques du noyau et (2) des molécules uniques d’ARN TERRA, plus diffuses dans le noyau.

L’analyse statistique de nos résultats montre que la population en clusters est présente dans la majorité des cellules exprimantes le gène d’intérêt (50-60 %).

La colocalisation de la protéine TRF2 avec les clusters TERRA 15q MS2 révèle que ces structures fluorescentes correspondent à des télomères et confirme donc notre hypothèse initiale. Les clusters d’ARN TERRA 15q correspondent à des sites télomériques.