La protéine télomérique TRF2 : un facteur clé dans la stabilité des gènes longs

Thèmes abordés

Sciences - Ingénierie - Industrie, Protéine télomérique TRF2, stabilité des gènes longs, chromosomes, Shelterin, ADN, gènes protumoraux, péricentromères, lignées cellulaires, AlamarBlue, PCR quantitative, microscopie, Chromatine Immuno-précipitation, topoisomérases, test de cytotoxicité, Master 1 Génétique Immunité et Développement Animal, mémoire biologie

Résumé du document

À l'extrémité des chromosomes se trouvent des structures nucléoprotéiques, les télomères, dont le rôle principal est le maintien de la stabilité du génome. Ils sont constitués de séquences 5'-TTAGGG répétées en tandem sur lesquelles se fixe un complexe spécifique, le Shelterin, composée chez l'humain de six protéines (TRF1, TRF2, RAP1, TIN2, POT1 et TPP1). Les télomères protègent l'extrémité des chromosomes en empêchant leur reconnaissance comme des cassures doubles-brins. La protéine télomérique TRF2 participe à cette fonction, puisqu'elle inactive la voie ATM de réponse aux dommages à l'ADN (DDR) et le système de réparation NHEJ (Giraud-Panis et al. 2013).

TRF2 protège les télomères grâce ses propriétés topologiques. En effet, TRF2 forme un complexe avec l'ADN où ~90 pb s'enroulent autour de la protéine. Cela lui permet de modifier la topologie de l'ADN pour former une structure protectrice en forme de boucle, appelée boucle télomérique (Benarroch-Popivker et al. 2016). TRF2 aide aussi à la réplication des télomères en assistant la topoisomérase 2 (Ye J. et al. 2010) par un processus impliquant aussi ses propriétés topologiques.

TRF2 présente aussi des fonctions extratélomériques. En effet, elle peut se fixer en dehors des télomères (Simonet et al. 2011). Elle participe à la régulation de certains gènes protumoraux au niveau transcriptionnel, notamment dans l'angiogenèse tumorale (El Mai et al. 2014) et l'échappement immunitaire des tumeurs (Biroccio A. et al. 2013).

Extraits

[...] The Telomeric Protein TRF2 Regulates Angiogenesis by Binding and Activating the PDGFRβ Promoter. Cell Rep - 1060. Biroccio, A., Cherfils-Vicini, J., Augereau, A., Pinte, S., Bauwens, S., Ye, J., Simonet, T., Horard, B., Jamet, K., Cervera, L., et al. (2013). TRF2 inhibits a cell-extrinsic pathway through which natural killer cells eliminate cancer cells. Nat. Cell Biol - 828. Pommier, Y. (2009). DNA topoisomerase I inhibitors: chemistry, biology, and interfacial inhibition. Chem. Rev - 2902. [...]

[...] Ce lien TRF2-Topologie-fragilité, s'il existe, placerait TRF2 comme un acteur général et non uniquement télomérique de la stabilité du génome. Notre question dans ce travail a été de tenter de vérifier l'existence de ce lien. Pour cela, nous avons sélectionné 10 gènes représentatifs (Tableau 1). HS3ST4, GPC6, LCN2 et VCAN sont impliqués dans les fonctions de la matrice extracellulaire et sont régulés par TRF2. Trois gènes représentent les sites fragiles, FHIT (site fragile FRA3B), WWOX (site fragile FRA16D) et DLG2 (site fragile FRA11F) et GPC6 (commun, mais non classifié). [...]

[...] Résultats et discussion Fonctions extratélomériques de TRF2 Au-delà de ses fonctions transcriptionnelles (voir introduction), les travaux de Mendez-Bermudez et al. (en soumission) montrent que TRF2 est importante pour la protection de certaines régions du génome en dehors des télomères. En effet, la diminution du niveau d'expression de TERF2 par un ARN interférant (siARN) par transfection de fibroblastes BJ immortalisés entraîne une augmentation de signaux de dommage à l'ADN (activation du DDR , DNA Damage Response ) sous la forme d'un recrutement de la forme phosphorylée de l'histone H2AX (γ-H2AX). [...]

[...] TRF2 and apollo cooperate with topoisomerase 2alpha to protect human telomeres from replicative damage. Cell - 242. Simonet, T., Zaragosi, L.-E., Philippe, C., Lebrigand, K., Schouteden, C., Augereau, A., Bauwens, S., Ye, J., Santagostino, M., Giulotto, E., et al. (2011). The human TTAGGG repeat factors 1 and 2 bind to a subset of interstitial telomeric sequences and satellite repeats. Cell Res - 1038. El Maï, M., Wagner, K.-D., Michiels, J.-F., Ambrosetti, D., Borderie, A., Destree, S., Renault, V., Djerbi, N., Giraud-Panis, M.-J., Gilson, E., et al. (2014). [...]

[...] Le traitement à l'Aphidicoline n'est pas toxique pour nos cellules. Afin de vérifier que nous sommes dans les bonnes conditions, par étalement métaphasique, nous avons mesuré le taux de cassures chromosomiques des cellules HCT116 (Figure 6B et D). Nous avons aussi compté le nombre de chromosomes par métaphase pour nous assurer de l'absence de dérive importante de la lignée (Figure 6B et C). Les cellules HCT116 présentent environ 43 chromosomes par métaphase ce qui fait d'elle une lignée presque diploïde, comme décrit (Turid Knutsen et al. [...]