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Les extrémités des chromosomes eucaryotes, appelées les télomères, sont composées de protéines et de courtes séquences de nucléotides répétées en tandem. Chez la majorité des organismes, le brin d'ADN se terminant à l'extrémité du chromosome en 3' est un brin contenant plusieurs bases guanine (G-riche), alors que le brin complémentaire est toujours le brin riche en cytosine. Un des rôles importants que jouent les télomères dans la cellule est qu'ils protègent les chromosomes contre la dégradation et les évènements de fusion des extrémités des chromosomes. Dans le but d'identifier des facteurs importants dans le maintien des télomères, nous avons tout d'abord identifié un complexe protéique s'associant aux télomères de la levure Saccharomyces cerevisiae, appelé yKu70 et yKu80. Cet hétérodimère était connu comme étant un joueur important pour la réparation des cassures d'ADN double-brin (db) via un mécanisme de réparation par jonction d'extrémités d'ADN non-homologues (NHEJ). La présence du complexe yKu aux télomères est surprenante du fait qu'il doit jouer un rôle antagoniste aux extrémités des chromosomes (empêcher les fusions télomère-télomère) par rapport aux cassures d'ADN db (permettre la fusion des bouts d'ADN sectionnés). De plus, nous avons démontré que le complexe yKu est important pour protéger la structure normale des télomères. En effet, les télomères des souches mutantes possèdent de longues extensions 3' télomériques. Par ailleurs, il avait été démontré que les télomères de levure acquièrent de longues extensions 3' simple-brin (sb) de plus de 25 bases à la fin de la phase S. Cependant, pour le reste du cycle cellulaire, la structure terminale n'était pas connue. Nous avons démontré dans un deuxième manuscrit que la levure possède des extensions 3' télomériques à l'extérieur de la phase S, soit en phase G 1 du cycle cellulaire. Ces extensions du brin G-riche ont une taille de 12 à 14 bases pour des cellules de type sauvage (Wt). De plus, nous avons démontré que le complexe Mre11/Rad50/Xrs2 est important pour former et/ou maintenir ces extensions. En effet, une délétion de l'un ou l'autre de ces gènes provoque une structure terminale différente par rapport à des cellules Wt. Ces mutants ont de courtes extensions 3' télomériques, la majorité étant moins de 8 bases, suggérant que ce complexe est important mais pas essentiel pour créer une structure terminale normale. En absence de la télomérase, un faible pourcentage des cellules réussissent à survivre après 50-80 générations, préservant alors leurs séquences télomériques par des mécanismes de recombinaison. Deux types de survivants ont été décrits, soit les survivants de type I et de type II. Nous avons démontré que les deux types de survivants possèdent des cercles d'ADN extra-chromosomiques différents : les survivants de type I possèdent majoritairement des cercles d'ADN db contenant une ou deux répétitions de l'élément sous-télomérique Y', alors que les survivants de type II possèdent des cercles d'ADN partiellement sb du brin G-riche. Ces cercles d'ADN extra-chromosomiques pourraient servir de réservoir afin de maintenir les télomères par des mécanismes de recombinaison. Nous avons aussi démontré que des cellules qui maintiennent alternativement leurs télomères peuvent survivre en absence de Cdc13p, une protéine normalement essentielle chez la levure et qui joue un rôle de protection aux télomères. Ces survivants indépendants de Cdc13p possèdent des cercles d'ADN extra-chromosomiques, démontrent des extrémités anormales des chromosomes et semblent avoir un système de surveillance ("checkpoint") aboli. Cependant, la réintroduction de Cdc13p dans ces cellules renverse certains phénotypes, suggérant ainsi que les cellules se sont adaptées à l'absence d'une protection conventionnelle des télomères et que Cdc13p aurait un rôle important à jouer au niveau d'un mécanisme"anti-checkpoint" aux extrémités des chromosomes.

Des cellules de levures dont les chromosomes se finissent par des répétitions télomériques humaines, peuvent être conçues en remplaçant simplement la séquence matrice ARN originale de la télomérase (TLC1) par une séquence matrice humaine (tlc1h). Dans ces levures dites « humanisées », les télomères sont courts mais stables avec une extension télomérique humaine 3' simple brin. Néanmoins, ces séquences humaines inhabituelles au niveau des télomères de Saccharomyces cerevisiae engendrent différentes réponses cellulaires. Après la substitution initiale de la séquence matrice de TLC1, les répétitions télomériques levures sont graduellement remplacées par les répétitions humaines qui sont reconnues comme un dommage par la cellule : la protéine Rad53p est phosphorylée. Cette activation de Rad53p est synonyme d'activation des points de contrôle du cycle cellulaire et en effet un délai en phase G2/M du cycle cellulaire est observé. L'accumulation en G2/M augmente avec le degré d'humanisation des télomères, et le phénotype terminal observé aux générations les plus avancées est un réarrangement chromosomique suite aux fusions entre télomères. La réintroduction d'une copie originale de TLC1 comme unique matrice ARN dans une levure qui était précédemment humanisée montrerait que le bloc télomérique humain distal, et plus précisément le simple brin télomérique humain T[indice inférieur 2]AG[indice inférieur 3], serait le signal responsable de la phosphorylation de Rad53p, tandis qu'un bloc [T[indice inférieur 2]AG[indice inférieur 3]/C[indice inférieur 3]TA[indice inférieur 2]] à un site interne ne déclenche ni l'activation de Rad53p, ni les points de contrôle du cycle cellulaire. Tandis que les phénotypes associés à l'activation des points de contrôles du cycle cellulaire n'apparaissent seulement qu'aux générations avancées, la télomérase devient essentielle aussitôt que la cellule de levure contient tlc1h comme matrice ARN unique. L'abolition de l'expression de tlc1h ou l'expression d'un mutant catalytique de la télomérase mène à une perte immédiate de la viabilité sans sénescence. Cela suggère une augmentation dramatique de la fréquence des évènements de raccourcissements critiques des télomères qui doivent être surmontés par une télomérase active. Nous nous sommes dès lors demandé si les répétitions télomériques humaines causaient des problèmes pour la machinerie de réplication de l'ADN chez la levure. En effet, les analyses de gel à deux dimensions ont révélé des intermédiaires de réplication non conventionnels indiquant qu'un télomère humanisé cause une pause au niveau de la fourche de réplication. En accord avec cette observation, la mutation de certains gènes impliqués dans la stabilité ou la progression des fourches cause une augmentation de la sensibilité des levures humanisées aux agents endommageant l'ADN. Ces derniers résultats expliqueraient le rôle obligatoire de la télomérase chez la levure humanisée qui viendrait compenser la perte des répétitions télomériques suite à la pause voire l'écroulement de la fourche de réplication.

Chez les Eucaryotes, les télomères sont indispensables au maintien de la stabilité du génome. Leur structure unique permet à la cellule de différencier entre les extrémités des chromosomes et les cassures doubles brin de l’ADN, prévenant ainsi leurs fusions. Au fil des générations, les télomères subissent un raccourcissement dû aux problèmes de réplication des extrémités, provoquant ainsi l’entrée des cellules en sénescence. Comme chez les mammifères, chez la levure, la télomérase permet la réplication complète de ces extrémités prévenant ainsi un vieillissement prématuré de ces cellules. Lors de la tumorigenèse, dans la plupart des cas, la télomérase est réactivée. Celle-ci permet de rallonger(1) en continu les télomères procurant aux cellules la capacité d’échapper à la sénescence. Dans d’autres cas, la télomérase n’est pas réactivée, les télomères sont maintenus par des mécanismes alternatifs(2). D’autres caractéristiques sont attribuées aux cellules tumorales comme l’inactivation(3) des points de contrôle du cycle cellulaire (IPC) permettant à ces cellules de se diviser anarchiquement en présence de dommage à l’ADN. Plusieurs questions restent en suspens : comment se fait cette inactivation ? Existent-ils d’autres facteurs génétiques qui favorisent cette inactivation ? Comment traiter et/ou arrêter la prolifération anarchique de ces cellules ? Afin de mieux comprendre les événements et les facteurs génétiques qui favorisent l’IPC, nous avons utilisé un modèle précédemment développé dans notre laboratoire chez la levure Saccharomyces cerevisiae. Ces cellules disposent de télomères entièrement déprotégés et érodés ainsi que de nombreuses caractéristiques (1,2,3) des cellules tumorales. Grâce à des expériences de génétique et de microscopies, nous avons pu d’abord caractériser ces cellules ; ensuite, identifier un groupe de gènes (CDC5, TID1 et PTC2.) impliqués dans l’IPC, via un processus appelé « Adaptation ». De plus, lors de l’adaptation, l’expression de plusieurs autres gènes (MOG1, YMR018W, YFL061W) est modulée. Toutefois, leurs fonctions sont encore à déterminer. Par ailleurs, nous nous sommes intéressés au rôle de la protéine Cdc13 dans la protection et la réplication des télomères. Cdc13 fait partie d’un complexe (Cdc13/Stn1/Ten1) qui est hautement conservé lors de l’évolution appelée CST (chez l’Homme : hCtc1, hStn1, hTen1). Grâce à l’étude in vivo de différents mutants de Cdc13, par diverses stratégies, nous avons pu mettre en évidence de nouvelles caractéristiques biochimiques telles que la dimérisation ainsi que les interfaces requises pour celle-ci. De plus, à l’aide de techniques de microscopie nous avons pu identifier le rôle fonctionnel de deux des cinq domaines de la protéine Cdc13 dans la localisation subcellulaire. Ces dernières découvertes nous ont permis d’apporter une nouvelle interprétation concernant les défauts de protection relatifs à l’allèle cdc13-1 dans la biologie des télomères. Ces défauts ressemblent étroitement à ceux observés dans des cas de maladies du vieillissement prématuré, associées à des mutations de la protéine hCtc1 humaine.

La leucémie lymphoïde chronique (LLC) est décrite comme la plus fréquente forme de leucémie de l’adulte dans les pays occidentaux. Elle est caractérisée par l’envahissement de la moelle osseuse, du sang et parfois des organes lymphoïdes secondaires par des lymphocytes B matures à l’immunophénotype spécifique. Son évolution clinique est très variable selon les patients. Des progrès thérapeutiques majeurs permettent des réponses profondes et durables sans pour autant être à l’origine d’authentiques guérisons. Nous proposons dans ce travail d’explorer différents mécanismes de chimiorésistance. L’altération de TP53 est le facteur le plus reconnu de résistance mais les mécanismes qui lui sont possiblement associés sont peu documentés. Une première partie portant sur 115 patients a décrit une perte d’intégrité des télomères significativement plus importante en cas d’altération de TP53 (raccourcissement télomérique, ré-expression d’hTERT, répression des gènes codant le complexe shelterin). Ces 2 perturbations pouvant coopérer en aggravant l’instabilité génomique comme en témoignent des données cytogénétiques. Une autre analyse par séquençage ciblé nouvelle génération de 114 patients présentant une LLC en rechute a révélé la présence et le pronostic défavorable des combinaisons récurrentes de mutations géniques impliquant TP53, SF3B1 et ATM, gènes disposant d’un rôle crucial dans la réponse aux dommages à l’ADN. Une seconde partie s’est intéressée au rôle de TCL1A, une protéine co-activatrice d’AKT et de la voie NF-Kappa B. Alors que son hyperexpression est à l’origine du principal modèle murin de LLC, son rôle chez les patients restait peu connu. Nous avons montré qu’un niveau élevé d’expression de TCL1A était associé à des caractéristiques clinico-biologiques de maladie agressive et à un pronostic plus sombre. Le transcriptome dépendant de TCL1A généré chez des patients et dans une lignée lymphoïde B par une stratégie de shRNA est en faveur d’une signature MYC. Les inhibiteurs des protéines à BET bromodomaine ont précédemment été identifiés comme une stratégie efficace pour cibler cette voie. Cette approche thérapeutique (molécule JQ1) s’est avérée très efficace in vitro sur des cellules primaires de LLC.Ces travaux ont ainsi identifié des coopérations génomiques pouvant être à l’origine d’une résistance à l’immunochimiothérapie et ont aussi montré qu’une hyperexpression de TCL1A pouvait expliquer certains cas de résistance pour lesquels une stratégie de traitement épigénétique doit être évaluée dans des essais cliniques. / Résumé indisponible.

Les chromosomes linéaires se terminent par des régions particulières, les télomères, qui assurent l'intégrité et la stabilité du génome. Chez les eucaryotes, les télomères déterminent également le potentiel de prolifération de cellules en déclenchant la sénescence réplicative. Ce signal se produit lors du raccourcissement des télomères en l'absence de la télomérase. Chez Saccharomyces cerevisiae, il est probablement médié par le premier télomère de la cellule qui atteint une taille courte critique. Ce télomère raccourci, active ensuite une réponse de dommage à l’ADN. Comment la signalisation est modulée en termes de structure et du contexte télomérique est largement inconnue. Au cours de ma thèse, j’ai cherché à comprendre l'influence de l'environnement chromatinien sur le signal de la sénescence à partir du télomère le plus court. La comparaison de deux souches dans lesquelles le télomère le plus court contient les éléments sous-télomériques naturels ou non, nous montre qu'une région sous-télomérique comprenant un élément X s'oppose à la mise en place de la sénescence. Cet effet n'est probablement pas dû à des différences de réparation par récombinaison homologue dépendante de Rad51 aux deux types de télomères. De plus, la transcription de TERRA est induite dans les deux types de télomères courts, bien que les niveaux soient plus élevés en l'absence d'éléments sous-télomériques naturels. Ensemble, ces résultats démontrent que la transcription à partir d'une région proximale du télomère augmente considérablement lorsque le télomère le plus court atteint une taille critique, indépendamment de la présence d'un sous-télomère natif ou d’un promoteur TERRA dédié. Cette transcription au télomère court est similaire à la transcription trouvée aux cassures double-brin chez d'autres organismes. / Linear chromosomes end with special regions, the telomeres, which ensure the integrity and the stability of the genome. In eukaryotes, telomeres also determine cell proliferation potential by triggering replicative senescence. This occurs upon telomere shortening in the absence of telomerase. In Saccharomyces cerevisiae, it is likely mediated by the first telomere in the cell that reaches a critically short length. This shortened telomere subsequently activates a DNA-damage-like response. How the signaling is modulated in terms of telomeric structure and context is largely unknown. During my thesis, I aimed at understanding the influence of the chromatin environment on the senescence signal starting at the shortest telomere. By comparing two sets of strains in which the shortest telomere either harbors naturally occurring subtelomeric elements or lacks these elements altogether, we show that a subtelomeric region comprising an X element counteracts the establishment of senescence. This effect is likely not due to differential Rad51-mediated homology directed repair activities at both types of telomeres. Furthermore, TERRA transcription is induced at both types of critically short telomeres, although levels are elevated in the absence of natural subtelomeric elements. Together, our results demonstrate that transcription from a telomere-proximal region greatly increases when the shortest telomere reaches a critical length, regardless of the presence of a native subtelomere or a dedicated TERRA promoter. This transcription at short telomere is intriguingly reminiscent of the transcripts found at double-strand breaks in other organisms.

L'immortalité cellulaire est toujours accompagnée par l'activation du mécanisme de maintien des télomères. Dans la plupart des cancers humains, ce rôle est assuré par l'enzyme télomérase. Cependant, dans 15 % des tumeurs, la télomérase n'est pas activée et les télomères sont maintenus par l'allongement alternatif des télomères (ALT), voie qui implique la recombinaison des télomères. ALT est plus fréquent dans les tumeurs provenant de tissus mésenchymateux (sarcomes), representant 40-60 % des cas, que dans les tumeurs épithéliales. Comprendre le mécanisme ALT est primordial dans les thérapies anti-cancéreuses puisque certaines drogues inhibant la télomérase conduisent souvent à l'activation de l'ALT.La voie ALT est définie par de caractéristiques typiques des télomères. Dans les cellules ALT, les recombinaisons aberrantes d'ADN ne se limitent pas aux télomères puisque les génomes sont souvent fortement réarrangés. Les liens de ces caractéristiques génomiques anormales et la maintenance des télomères atypique ne sont pas connues, mais l'instabilité du génome contribue certainement à la transformation. Notre équipe a montré que les récepteurs orphelins appartenant aux familles NR2C/F ont été trouvés enrichies dans les télomères des lignées cellulaires ALT. Nous avons proposé que ces facteurs puissent être recrutés aux télomères par liaison directe à la séquence répétée GGGTCA, un site de liaison à haute affinité pour ces protéines. Mon projet vise à comprendre (i) leur mécanisme de liaison et (ii) leur rôle, dans le processus d'ALT.Dans cette étude nous montrons que dans les sarcomes primaires humains, les télomères d'ALT sont souvent liés par des récepteurs nucléaires orphelins des sous-familles NR2C/F, en particulier dans les tumeurs au stade avancé. Ceci suggère un rôle actif de ces facteurs dans la progression tumorale ALT. En utilisant la technique de ChIP-sequencing, nous avons montré que les protéines NR2C/F se lient à une répétition directe amplifiée (DR0) aux télomères, et pas de manière significative à toute autre combinaison de motif GGGTCA. Nous avons également analysé la distribution sur tout le génome de NR2C2/F2 et TRF2, une protéine de liaison des télomères, dans des cellules ALT (-) et ALT (+). Bien qu'il n'y ait que peu de sites génomiques liés par TRF2 dans les cellules ALT (-), nous avons été surpris d'identifier plusieurs centaines de régions liées par TRF2 dans les cellules ALT (+). Plus surprenant, la grande majorité de ces régions spécifiques TRF2 ALT chevauche des sites endogènes de NR2C2/F2. Étant donné que ces sites ne contiennent généralement pas les répétitions des télomères, TRF2 est probablement recruté de façon indirecte. Conformément à cette interprétation, nous montrons que les facteurs NR2C/F entrainent un rapprochement des loci et sont responsables du regroupement atypique des télomeres dans ALT. De plus, un sous-ensemble de ces régions génomiques uniques a des additions hétérogènes des séquences télomeriques ALT, suggérant un rôle dans le recrutement des télomères par des protéines NR2C/F mais aussi une fonction de ciblage de recombinaison génomique. Systématiquement, nous trouvons que ces réarrangements des télomères/génome sont situés à proximité des motifs GGGTCA endogènes. Le caryotype spectral des lignées cellulaires ATL montre que les sites télomériques interstitielles sont fréquemment localisés aux niveaux des sites de translocations/réarrangements entre deux ou plusieurs chromosomes, ce qui est également observé dans les données de ChIPseq. Ces résultats suggèrent que les réarrangements entres les télomères et le génome pourraient participer à la formation d'un caryotype complexe ce qui caractérise environ 50% des sarcomes. De plus, l'addition de sites télomériques interstitielles dans le génome est spécifique des cellules ALT et est favorisée par les dommages de l'ADN. / Cellular immortality is always accompanied by the activation of telomere maintenance mechanism. In most human cancers this role is fulfilled by the telomerase enzyme. However in 15% of tumors, telomerase is not activated and telomeres are maintained by an Alternative Lengthening of Telomeres (ALT) pathway that involves telomere-telomere recombination. Interestingly ALT is more prevalent in tumors originating from mesenchymal tissues (sarcomas), where it is present in 40-60% of cases, than in epithelial tumors. Understanding ALT maintenance is critical since inhibiting telomerase in tumors leads to the activation of ALT. The ALT pathway is operationally defined by typical telomere hallmarks. In ALT cells, aberrant DNA transactions are not restricted to telomeres since genomes are often highly rearranged. Whether these abnormal genomic features are linked to atypical telomere maintenance is not known, but genome instability is certainly contributing to transformation. We have previously shown that orphan receptors of the NR2C/F families were enriched at telomeres in ALT cell lines. We proposed that these factors could be recruited to telomeres through direct binding to the GGGTCA variant repeat, a high affinity binding site for these proteins. My project is aimed at understanding (i) their mechanism of binding and (ii) their role, if any, in the ALT process.We show that in human primary sarcomas, ALT telomeres are often bound by orphan nuclear receptors of the NR2C/F subfamilies, particularly in more advanced-stage tumors. This suggests an active role for these factors in ALT tumor progression. Using ChIP-sequencing, we show that NR2C/F proteins bind to an amplified direct repeat (DR0) at telomeres, and not significantly to any other GGGTCA motif combination. We also analyzed the genome wide distribution of NR2C2/F2 and TRF2, a telomere binding protein, in ALT(-) and in ALT(+) cells. While there are only few genomic sites bound by TRF2 in ALT(-) cells, we were surprised to identify several hundred regions bound by TRF2 in ALT(+) cells. More surprisingly, the great majority of these ALT specific TRF2 regions overlap with endogenous NR2C2/F2 sites. Since these sites usually do not contain telomere repeats, TRF2 is likely indirectly recruited. Consistent with this interpretation, we show that NR2C/F factors drive locus proximity. Moreover, a subset of these unique genomic regions harbor heterogeneous ALT telomere sequence additions, not only suggesting a telomere recruitment role for NR2C/F proteins but also a recombination targeting function in the genome. Consistently, we find these telomere/genome rearrangements are located close to endogenous GGGTCA motifs. Next, we wanted to evaluate a role of these rearrangements in formation of complex karyotype which characterize approximately 50% of sarcomas. We found by spectral karyotyping that interstitial telomeric sites are frequently located at translocation/ rearrangements sites between two or more chromosomes, which we could also observe in our ChIPseq data. Furthermore, we demonstrate that addition of interstitial telomeric sites to the genome is enhanced by DNA damage and specific for ALT genome. Therefore we conclude that NR2C/F factors target telomere proximity to defined NR2C/F regions which enables telomere-genome rearrangements under DNA damage condition. This contributes not only to efficient telomere recombination, but also it drives further genomic instability at selected NR2C/F sites.We believe we identified a new mechanism of telomere dysfunction potentially driving targeted genome instability and mediated by NR2C/F proteins in ALT cells which probably underlie complexity of sarcomas genome. Understanding the ALT mechanism allows designing NR2C/F-targeted therapies in treatment of ALT tumors and therapies for patients treated with anti-telomerase drugs to prevent ALT appearance.

Les extrémités des chromosomes portent des structures nommées télomères, nécessaires à la survie des cellules. La sénescence réplicative induite par l’altération des télomères bloque les proliférations cellulaires excessives. Cependant, certaines cellules échappent à ce contrôle et deviennent immortelles. Je me suis intéressée aux mécanismes permettant de reconstituer des télomères fonctionnels par recombinaison chez la levure. Le noyau est divisé en sous-compartiments plus ou moins permissifs pour la recombinaison. J’ai étudié comment la localisation des télomères dysfonctionnels aux pores nucléaires (NPC) conditionne leur réparation et la prolifération des cellules. J’ai montré que les lésions réplicatives au télomères sont relocalisées aux NPC ce qui favorise leur réparation par un mécanisme conservatif. J’ai aussi montré la présence aux NPC de cercles d’ADN télomérique qui pourraient servir de matrice pour allonger les télomères et sortir de la sénescence réplicative. / Chromosome ends are formed by structures called telomeres, which are necessary for genome integrity and cell survival. Upon aberrant proliferation, as in precancerous cells, telomere alterations blocks cell proliferation, a mechanism called replicative senescence. However, some cells escape this control and become immortals. Using budding yeast as model, my work aimed to understand the mechanisms that allow cells to reconstitute functional telomeres using homologous recombination. The nucleus is divided in sub-compartments that are differently permissive for recombination. I investigated how the localization of dysfunctional telomeres to the nuclear pore complex (NPC) determines their repair and favors cell proliferation. I showed that replicative lesions at telomeres relocate to the NPC allowing conservative repair by recombination. I further shed light on the presence at NPC of telomeric DNA circles that may serve as template for telomere elongation and thus escape from senescence.

La mastocytose est une maladie hétérogène, caractérisée par une accumulation de mastocytes dans l'organisme. Les enfants et les adultes ont des mutations différentes de c-Kit. Dans un premier travail, nous avons montré que seules les formes adultes sont associées à la réactivation de la télomérase, alors que les formes pédiatriques ne sont pas. Cela semble être lié aux différences de mutations de c-Kit observées entre adultes et enfants et pourrait expliquer pourquoi seules les formes pédiatriques de mastocytose régressent spontanément et non les formes adultes. Ces résultats aident à mieux comprendre la physiopathologie de la mastocytose. Dans un second travail, nous a étudié le lien entre la longueur des télomères et les troubles psychologiques des adultes atteints de mastocytose. Nous avons montré que réactions émotionnelles négatives sont corrélées au raccourcissement de la longueur des télomères des leucocytes et que l'érosion télomérique est fortement prédite par les défauts de régulation des émotions. Nous émettons l'hypothèse qu'au cours des troubles neuropsychologiques, le mastocyte pourrait être impliqué dans le raccourcissement de la longueur des télomères en périphérie.

Les télomères sont des structures nucléoprotéiques formées de séquences d’ADN répétées associées à des protéines spécialisées assurant la protection des extrémités des chromosomes eucaryotes et leur réplication complète. La télomérase est une ribonucléoprotéine catalysant l’ajout de répétitions télomérique pour contrer la perte de séquences inhérente à la réplication des extrémités des chromosomes linéaires. Plusieurs facteurs jouent des rôles importants dans le maintien de l’intégrité des télomères. Le champ d’étude de la biologie des télomères est toujours en expansion, étant donné les liens étroits entre les télomères, le cancer et le vieillissement. Les travaux présentés dans cette Thèse se divisent en trois parties. Les deux premières utilisent la levure Saccharomyces cerevisiae pour explorer les liens entre le complexe Smc5/6 et le maintien des télomères, ainsi que les mécanismes de terminaison de transcription de la composante ARN de la télomérase (T1c1). La troisième partie est une étude épidémiologique préliminaire examinant la taille des télomères de patients atteints de polyarthrite rhumatoïde (PR). Premièrement, les protéines SMC (structural maintenance of chromosomes) forment 3 complexes conservés requis pour la transmission des chromosomes lors des divisions cellulaires. Le complexe Smc5/6 a été impliqué dans la réparation de l’ADN et le maintien des télomères. Les rôles des complexes SMC, en particulier Smc5/6, dans la biologie des télomères ont donc été investigués. Les résultats montrent que les complexes SMC sont importants pour la survie pendant la sénescence en absence de télomérase. Les données obtenues pour Smc5/6 supportent un modèle dans lequel le complexe est requis pour la réplication complète et la réparation adéquate des chromosomes. De fréquentes cassures d’ADN au niveau des répétitions télomériques sont observées en absence du complexe, illustrant l’importance particulière de Smc5/6 pour la séparation des régions télomériques. Deuxièmement, il est établi que l’abondance de la télomérase est critique pour l’homéostasie des télomères. Mais le contrôle de l’expression de l’ARN T1c1 est encore obscur. L’analyse des séquences en 3' du gène TLC1 révèle des signaux reconnus par les 2 voies de terminaison de transcription par l’ARN polymérase II. Les résultats indiquent que la formation de T1c1 est contrôlée par la voie de terminaison des petits ARNs noncodants Nrd1/Nab3. T1c1 existe sous 2 formes, une majeure, non polyadénylée, présente dans la télomérase active, et une mineure, polyadénylée, dont le rôle est inconnu. Les données montrent que la synThèse et la fonction de l’ARN T1c1 mature ne nécessitent pas la forme polyA+ comme précurseur. La terminaison dépendante de la polyadénylation pourrait être un mécanisme de sûreté pour arrêter la transcription. Troisièmement, plusieurs maladies sont associées à des défauts dans le maintien des télomères. La PR est une maladie auto-immune causant une inflammation chronique et une destruction graduelle des articulations. Des études suggèrent que les lymphocytes de patients atteints de PR auraient des télomères anormalement courts. Ensuite, des marqueurs pronostiques fiables identifiant les patients qui développeront une arthrite persistante et sévère font actuellement défaut, mais seraient utiles afin d’élaborer des traitements plus efficaces. Une étude épidémiologique a donc été amorcée pour analyser l’érosion des télomères des lymphocytes dans une cohorte de patients avec arthrite débutante et évaluer de potentielles corrélations avec la progression et la sévérité de la maladie. Les résultats préliminaires obtenus par 3 techniques de mesure de la taille des télomères (TRF, STELA et qPCR) sont incomplets, mais semblent indiquer un défaut dans le maintien des télomères chez les patients. Les observations illustrent aussi les limites des études épidémiologiques longitudinales analysant la taille des télomères.