Evidence for a New Step in Telomere Maintenance

Abstract

The strand of telomeric DNA that runs 5'-3' toward a chromosome end is typically G rich. Telomerase-generated G tails are expected at one end of individual DNA molecules. Saccharomyces telomeres acquire TG1-3 tails late in S phase. Moreover, the telomeres of linear plasmids can interact when the TG1-3 tails are present. Molecules that mimic the structures predicted for telomere replication intermediates were generated in vitro. These in vitro generated molecules formed telomere-telomere interactions similar to those on molecules isolated from yeast, but only if both ends that interacted had a TG1-3 tail. Moreover, TG1-3 tails were generated in vivo in cells lacking telomerase. These data suggest a new step in telomere maintenance, cell cycle-regulated degradation of the C1-3A strand, which can generate a potential substrate for telomerase and telomere-binding proteins at every telomere.

The U3 small nucleolar ribonucleoprotein component Imp4p is a telomeric DNA-binding protein

“…The purified protein was mixed with 32 P-labelled single-stranded (TTAGGG) 6 for the EMSA. As shown in Figure 7(B), a gelshifted band was apparent in mixtures containing hImp4 and (TTAGGG) 6 . As a control, the human single-stranded telomeric 6 telomeric DNA (A) Purification of hImp4.…”

“…Oligonucleotide TG15, TG20, TG25, TG30, TG35, TG40 (see Table 1) or (T 2 AG 3 ) 6 was first 5 -end-labelled with [γ -32 P]ATP (3000 mCi/mM) (NEN) using T4 polynucleotide kinase (New England Biolabs) and subsequently purified from a 10 % sequencing gel after electrophoresis. To perform the assays, purified Imp4p, GST-Brix, GST or hImp4 was mixed with 5 nM 32 P-labelled oligonucleotides in a total volume of 15 µl in buffer containing 50 mM Tris/HCl, pH 7.5, 1 mM EDTA, 50 mM NaCl, 1 mM dithiothreitol and 1 µg of heat-denatured poly(dI-dC) · (dI-dC).…”

“…In addition to the duplex repeats, single-stranded telomeric G-rich DNA tail is also detected in telomeres. The presence of single-stranded G-tails could serve as a substrate for telomerase extension [3], a damage signal to trigger cell-cycle arrest [4,5], and was postulated to be an intermediate for telomere replication [6]. Protein factors that interact with telomeres have been identified.…”

Structure terminale des chromosomes : le « capuchon télomérique »

“…Nos résultats récents suggèrent que, comme chez les ciliés, les télomères de levure possèdent une extension de 12-15 bases durant la plus grande partie du cycle cellulaire (données non publiées), à l'exception de la fin de la phase S où ils acquièrent, de façon transitoire, des extensions G-riches de plus de 30 nucléo-tides [11]. Ces longues extensions sont présentes sur tous les télomères après réplication de l'ADN, c'est-à-dire aux deux extrémités de chaque chromosome [12]. Cependant, contrairement à ce qui est observé chez les ciliés, la séquence 3' terminale de la levure peut être différente pour chaque télomère, et, bien qu'elle corresponde toujours à la séquence consensus TG 1-3 , le nombre de guanines présentes dans chacune des répé-titions peut varier [13].…”

“…De telles activités exonucléases ont été mises en évidence chez la levure S. cerevisiae [12]. Concernant l'activité télomérase, il n'est pas exclu que cette enzyme, dont le moment d'action précis n'est pas encore bien défini, puisse agir après la réplication, à l'extrémité du brin avancé, pour créer une extension simple brin en utilisant comme substrat une très courte extension laissée par la machinerie de réplication ou bien produite par des exonucléases.…”