Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Филогенетические и онтогенетические аспекты структурно-функциональных исследований генов, кодирующих кристаллины головоногих моллюсков

ВАК РФ 03.00.30, Биология развития, эмбриология

Содержание диссертации, доктора биологических наук, Зиновьева, Рина Дмитриевна

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ ХРУСТАЛИКА ПОЗВОНОЧНЫХ И БЕСПОЗВОНОЧНЫХ.

1.1. ВВЕДЕНИЕ.

1.2. ЭВОЛЮЦИОННАЯ СТРАТЕГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ХРУСТАЛИКА ПОЗВОНОЧНЫХ.

1.2.1. Происхождение канонических кристаллинов от стресс индуцируемых белков.

1.2.2. Таксонспецифические кристаллины позвоночных.

1.3. ЭВОЛЮЦИОННАЯ СТРАТЕГИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ГЛАЗА У БЕСПОЗВОНОЧНЫХ.

1.3.1. Кристаллины брюхоногих моллюсков.

1.3.2. Кристаллины головоногих моллюсков.

1.3.3. Кристаллины медуз.

1.3.4. Кристаллины дрозофилы.

1.4. РЕГУЛЯЦИЯ ХРУСТАЛИКОСПЕЦИФИЧЕСКОЙ ЭКСПРЕССИИ КРИСТАЛЛИНОВЫХ ГЕНОВ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Филогенетические и онтогенетические аспекты структурно-функциональных исследований генов, кодирующих кристаллины головоногих моллюсков"

3.2. ПОЛУЧЕНИЕ БИБЛИОТЕКИ кДНК ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ КОМПЛИМЕНТАРНЫХ ПОЛИ(А)+РНК ХРУСТАЛИКА ГЛАЗА КАЛЬМАРА.71

3.2.1. Конструирование кДНК библиотек.71

3.2.2. Анализ кодирующего потенциала мажорных клонов из библиотеки кДНК хрусталика кальмара.73

3.3. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА кДНК КЛОНОВ, СООТВЕТСТВУЮЩИХ СЕМЕЙСТВУ ГЕНОВ S-КРИСТАЛЛИНОВ КАЛЬМАРА.75

3.3.1. Определение первичной структуры кДНК клонов, несущих информацию о структуре генов S-кристаллинов кальмара.76

3.3.2. Структурный анализ мажорных фракций белка хрусталика кальмара.81

3.3.3. Тканеспецифическая экспрессия генов S-кристаллинов кальмара.84

3.4. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНОВ, КОДИРУЮЩИХ S-КРИСТАЛЛИНЫ КАЛЬМАРА.86

3.4.1. Структурная характеристика генов, кодирующих S-кристаллины кальмара.88

3.4.2. Характеристика 5'фланкирующих последовательностей генов SL20 и SL11.91

3.4.3. Функциональная характеристика промоторов генов SL20 и SL11.94

3.4.4. Определение ферментативной активности S-кристаллинов.95

3.5. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНА, КОДИРУЮЩЕГО TST КАЛЬМАРА.96

3.5.1. Выделение и очистка TST из пищеварительной железы кальмара.96

3.5.2. Выделение и структурная характеристика кДНК клона, содержащего информацию о структуре гена, кодирующего TST кальмара.99

3.5.3. Тканеспецифическая экспрессия гена TST кальмара.103

3.5.4. Структурный анализ гена, кодирующего TST кальмара. Экзон-интронная композиция гена TST кальмара.104

3.6. СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНОВ, КОДИРУЮЩИХ БЕЛКИ ХРУСТАЛИКА ОСЬМИНОГА.109

3.6.1. Структурный анализ мажорных фракций белка хрусталика осьминога.109

3.6.2. Структурно-функциональная характеристика генов, кодирующих S-кристаллины осьминога.113

3.6.3. Определение глутатион-Б-трансферазной активности белковых экстрактов хрусталика осьминога.118

3.6.4. Тканеспецифическая экспрессия S-кристаллинов осьминога.118

3.7. ИДЕНТИФИКАЦИЯ И СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ГЕНОВ, КОДИРУЮЩИХ НОВЫЕ ТАКСОНСПЕЦИФИЧЕСКИЕ КРИСТАЛЛИНЫ, Q- И О-КРИСТАЛЛИН ОСЬМИНОГА.„„.120

3.7.1. Определение первичной структуры кДНК Q -кристаллина.121

3.7.2. Определение ферментативной активности в экстрактах хрусталика осьминога.125

3.7.3. Хрусталикоспецифическая экспрессия генов Q-кристаллинов осьминога и кальмара.126

3.7.4. Q-кристаллиновые гены осьминога и кальмара.128

3.7.5. Идентификация и структурно-функциональная характеристика О-кристаллина осьминога.129

3.7.6. Тканеспецифическая экспрессия О-кристаллина осьминога.131

3.8. Структурно-функциональная характеристика генов, кодирующих кристаллины каракатицы.134

3.8.1. Тканеспецифическая экспрессия генов S-кристаллинов каракатицы.136

3.8.2. Сравнительный анализ структур S-кристаллинов кальмара, осьминога и каракатицы.138

3.9. Механизмы регуляции экспрессии кристаллинов головоногих.141

3.9.1. Выделение и структурная характеристика клона кДНК, несущего структурную информацию о регуляторном гене Рахб кальмара.142

3.9.2. Тканеспецифическая экспрессия гена Рахб кальмара.148

3.9.3. Исследование экспрессии гена Рахб кальмара в ходе развития.149

3.9.4. Эктопическая экспрессия Рахб кальмара в дрозофиле.152

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.154

4.1. Сравнительный анализ структур кристаллинов головоногих.155

4.2. Структурное и функциональное родство S-кристаллинов головоногих с TST.160

4.3. Структура и тканеспецифическая экспрессия генов TST и S-кристаллинов кальмара.163

4.4. Регуляция экспрессии генов S-кристаллинов.166

4.5. Рекрутирование S-кристаллинов из TST.168

4.6. Таксонспецифические кристаллины головоногих: Q-, L- и О-кристаллины.170

4.7. Механизмы регуляции экспрессии генов S-кристаллинов.178

ВЫВОДЫ.182

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.185

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

АЛДГ - альдегиддегидрогеназа TST - глютатион-Э-трансфераза SDS - додеци л сульфат натрия дНТФ - дезоксинуклеотидтрифосфаты МБТШ - малые белки теплового шока кД - килодальтон кДНК - комплементарная ДНК ЛДГ - лактатдегидрогеназа НАТФ - никотинамидтрифосфат НТР - нетрансляруемый район НТФ - нуклеозидтрифосфат ОД - оптические единицы ПААГ - полиакриламидный гель

ПАП - производная аминокислотная последовательность п.н. - пары нуклеотидов т.п.н,-тысячи пар нуклеотидов

УФ - ультрафиолет у.а. - удельная активность

ФАМ - формамид

Эт.Бр.- этидий бромид

Автор выражает искреннюю благодарность всем своим соавторам, в первую очередь д.б.н. С.И. Томареву, который является инициатором исследований кристаллинов головоногих. Профессору Джораму Пятигорскому, который на протяжении многих лет проявляет живой интерес к нашей работе и предоставляет возможность проведения части экспериментов в руководимой им лаборатории, в Национальном Институте Глаза Национального Института Здоровья, Бетезда, США.

ВВЕДЕНИЕ

Изучение структуры, функции и регуляции тканеспецифической экспрессии генов, а также их дифференциальной активности в ходе развития организма или в клетках разного типа представляет собой одну из центральных проблем современной биологии, находящуюся на стыке молекулярной генетики, молекулярной биологии и биологии развития.

Разнообразие белковых ансамблей в хрусталиках животных различных систематических групп, а также многообразие механизмов тканеспецифической регуляции кристаллиновых генов делает хрусталик уникальной моделью для изучения молекулярных механизмов развития, дифференцировки, органогенеза, а также молекулярной эволюции.

Для получения оригинальной информации в этой активно исследуемой области важен выбор модельной системы, которой для нас стал хрусталик головоногих моллюсков. Мажорные водорастворимые белки хрусталика, кристаллины, позвоночных и гены, кодирующие эти белки, многие годы интенсивно изучаются и являются прекрасным объектом для изучения дифференцировки, трансдифференцировки, эмбриональная индукция, регенерации, старения и молекулярной эволюции (Piatigorsky, 1988; Piatigorsky et al.,1989; Roth et al., 1991; Wistow, 1993; de Jong et al., 1994).

В 1986 году, когда мы начинали работу по этой теме, о кристаллинах беспозвоночных имелась ограниченная информация, а гены, их кодирующие, не были изучены вовсе. Из многообразия зрительных 9 систем беспозвоночных наше внимание привлек глаз головоногих, который морфологически сходен с глазом позвоночных, особенно рыб (см. рисунок 1).

Рис.1. Схема строения глаза позвоночных (человек) - А и головоногих (кальмар) - В (Doolittle, 1988)

Глаз позвоночных и головоногих рассматривается как пример конвергентной эволюции (Packard, 1972). Хрусталик головоногих-уникальный объект для изучения молекулярных механизмов органогенеза в эволюции, особенно его сравнительных аспектов. Ранее предпринимаемые попытки выделения и характеристики кристаллинов головоногих методами белковой химии были затруднены из-за образования необратимых агрегатов в ходе выделения и очистки этих белков (Siezen, Shaw, 1982). Поэтому мы предполагали, что молекулярно-генетические исследования будут более эффективны для установления первичной структуры генов, кодирующих кристаллины головоногих, а также для исследования механизмов тканеспецифической экспрессии кристаллинов. Мы надеялись получить ответы на целый ряд вопросов: как формировался в ходе эволюции белковый ансамбль головоногих, как проявляется конвергентная эволюция на молекулярном уровне, существуют ли общие механизмы, отвечающие за экспрессию генов, кодирующих функционально родственные белки, у представителей столь отдаленных систематических групп как позвоночные и головоногие моллюски.

Перспективной задачей, по нашему мнению, являлась структурная характеристика генов кристаллинов у нескольких представителей одного класса головоногих (кальмар, осьминог, каракатица). Такой подход позволил бы получить оригинальную информацию об эволюционной изменчивости на молекулярном уровне. В самом начале задача настоящей работы была сформулирована как выделение и структурная характеристика кДНК последовательностей, содержащих информацию о структуре генов, кодирующих мажорные белки хрусталика кальмара. После решения поставленной задачи дальнейшие цели исследования были сформулированы следующим образом:

1 Детальная характеристика белкового ансамбля хрусталика головоногих моллюсков.

2 Структурная характеристика множественного семейства генов

S-кристаллинов у нескольких представителей класса головоногих: кальмар, осьминог и каракатица.

3 Сравнение белковых ансамблей хрусталиков головоногих и позвоночных. Выяснение возможных механизмов образования генов кристаллинов головоногих в ходе эволюции.

4 Выявление эволюционных взаимоотношений между различными членами семейства генов, кодирующих S-кристаллины. Оценка темпа молекулярной эволюции кристаллинов головоногих.

5 Выявление наиболее вариабельных и консервативных участков в молекулах кристаллинов головоногих для выяснения того, какие участки белковых молекул существенны для поддержания их третичной структуры.

6 Исследование регуляторных механизмов тканеспецифической экспрессии кристаллинов головоногих.

Данная работа представляет собой первое в литературе описание генов, кодирующих кристаллины беспозвоночных. Она расширяет и углубляет представления о механизмах рекрутирования предсуществующих генов и белков для формирования хрусталика столь отдаленных систематических групп как головоногие и позвоночные. Позволяет разработать подходы к установлению каскада регуляторных генов, отвечающих за формирование хрусталика в ходе эмбриогенеза, а также к выяснению молекулярных механизмов органогенеза и онтогенеза в целом. Основные результаты, отражающие новизну работы, состоят в следующем: 1 Сконструированы кДНК библиотеки последовательностей, комплиментарных мРНК хрусталика кальмара, осьминога и каракатицы.

2 Выделены и отсеквенированы кДНК клоны, содержащие структурную информацию о генах, кодирующих мажорные белки хрусталика кальмара, осьминога и каракатицы.

3 Установлено, что хрусталик глаза всех головоногих практически сформирован из белков одного множественного семейства, S-кристаллинов, за исключением осьминога.

4 Установлено, что S-кристаллины головоногих кодируются множественными генами, формирующими семейство генов, имеющих общее эволюционное происхождение с генами, кодирующими фермент глютатион-Э-трансферазу позвоночных.

5 Сконструирована геномная библиотека кальмара. Проведена детальная характеристика и сравнительный анализ структур двух генов S-кристалинов и гена TST кальмара. Показано, что в структуре промоторов S-кристаллинов кальмара присутствуют регуляторные элементы, характерные для промоторов некоторых кристаллинов позвоночных (ТАТА-бокс, АР1-сайт и др.)

6 В белковом ансамбле хрусталика осьминога идентифицированы и структурно охарактеризованы два новых таксонспецифических кристаллина. Первый, названный Щ-кристаллином, проявляет высокую гомологию с другим ферментом позвоночных альдегиддегидрогеназой. Второй, названный О-кристаллином, проявляет гомологию с семейством липид-связывающих белков.

7 Показано, что в ходе эволюции головоногие, как и позвоночные, использовали стратегию рекрутирования предсуществующих белков на роль структурных белков хрусталика.

8 Впервые идентифицирован и структурно охарактеризован гомеобокссодержащий ген Рах-6 кальмара, гомолог гена eyeless дрозофилы.

9 С помощью in situ гибридизации проведена локализация его экспрессии в развивающемся глазу кальмара. Экспериментами по эктопической экспрессии гена Рахб кальмара в дрозофиле показана определяющая роль этого гена в формировании глаза.

Эти положения работы выносятся на защиту.

Заключение Диссертация по теме "Биология развития, эмбриология", Зиновьева, Рина Дмитриевна

выводы

1 С помощью молекулярно-генетических методов впервые проведена структурно-функциональная характеристика генов, кодирующих кристаллины трех видов головоногих (кальмар, осьминог, каракатица). Сконструированы кДНК библиотеки последовательностей комплементарных мРНК хрусталика кальмара, осьминога и каракатицы. Выделены и отсеквенированы кДНК клоны, содержащие структурную информацию о генах, кодирующих мажорные белки хрусталика головоногих. Доказана хрусталикоспецифичность экспрессии генов S-кристалинов головоногих.

2 Установлено, что хрусталик глаза всех головоногих сформирован в основном из белков одного семейства, S-кристаллинов, за исключением осьминога. Гены, кодирующие S-кристаллины, имеют общее эволюционное происхождение с генами, кодирующими фермент глютатион-Э-трансферазу.

3 Проведена детальная характеристика и сравнительный анализ структур генов S-кристалинов и гена fST кальмара. Показано, что экзон-интронная композиция этих генов в целом сходна. Во всех генах S-кристалинах кальмара, кроме SL11, присутствует дополнительный экзон, которого нет в генах TST кальмара. Этот S-кристаллинов (SL11) головоногих, наиболее сходный по структуре с TST, вероятно является реликтовой формой кристаллинов головоногих.

4 В белковом ансамбле хрусталика осьминога идентифицированы и структурно охарактеризованы два

182 таксонспецифических кристаллина -Q-кристаллин и О-кристаллин. П-кристаллин проявляет высокую гомологию с альдегиддегидрогеназой (АЛДГ) позвоночных, но сам ферментативной активностью не обладает. О-кристаллин проявляет гомологию с семейством фосфотидилэтаноламин-связывающих (ФЭАС) белков.

5 Показано, что в ходе эволюции головоногие, как и позвоночные, использовали стратегию рекрутирования предсуществующих белков, в основном ферментов, на роль структурных белков хрусталика. На примере S-кристаллинов головоногих продемонстрировано, что в пределах одного класса у разных видов молекулярные механизмы формирования белкового ансамбля хрусталика могут быть различными.

6 Установлено, что кристаллины головоногих и позвоночных структурным сходством не обладают, за исключением АЛДГ-подобных Q-кристаллина осьминога и ri-кристаллина слоновой землеройки, которые являются первым примером сходства кристаллинов беспозвоночных и позвоночных.

7 Установлено сходство молекулярно-генетических механизмов формирования глаза головоногих, насекомых и млекопитающих. Впервые идентифицирован и структурно охарактеризован гомеобокссодержащий ген Рах-6 кальмара, гомолог гена eyeless дрозофилы.

8 С помощью in situ гибридизации, проведена локализация его экспрессии в развивающемся глазу кальмара. В экспериментах по эктопической экспрессии гена Рахб кальмара в дрозофиле показана определяющая роль этого гена в формировании глаза. 9 В данной работе впервые дана детальная молекулярно-генетическая характеристика генов, кодирующих кристаллины беспозвоночных. Полученные результаты создают основу для проведения дальнейших исследований, в частности, для изучения молекулярных механизмов дифференциальной экспрессии генов в ходе органогенеза и онтогенеза в целом.

Настоящая работа выполнена при поддержке Международного научного фонда (1994 - N8W000; 1995 - N8W300) и Российского фонда фундаментальных исследований (95-04-12688, 96-04-48447, 99-04-48213,02-04-48435).

1.5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Огромное разнообразие строения оптических устройств в зрительных системах беспозвоночных и ограниченное число мажорных белков хрусталика делает хрусталик беспозвоночных уникальной экспериментальной моделью для изучения молекулярных механизмов тканеспецифической экспрессии генов и эволюционных аспектов органогенеза.

Однако из множества беспозвоночных, глаз которых имеет хрусталик, детально изучены только гены кристаллинов головоногих моллюсков, исследованием которых мы занимаемся последние годы. Ограниченная информация имеется о структуре генов кристаллинов брюхоногих моллюсков, трёх видов медуз и некоторых насекомых. Даже из этого краткого обзора становятся очевидными разнообразие и таксонспецифичность кристаллинов беспозвоночных. Кристаллины хрусталика глаза многих ракообразных, коловраток, пауков, различных червей и многих других различной сложности глаз не были еще исследованы (Benzer, 1991; Clement et al., 1983; Land, 1988; Nilsson, 1990; Uehara et al., 1994). Большой интерес также представляют кристаллины личинок асцидий, которые имеют маленькие хрусталики (Eakin, Kuda, 1971; Barnes, 1974). Считается, что асцидии являются переходными формами между беспозвоночными и позвоночными.

Множество кристаллинов, используемых для рефракции, многофункциональность кристаллинов, причастность стресса к рекрутированию кристаллинов, использование множества механизмов модификации генов кристаллинов в ходе эволюции (дупликации генов, тасование экзонов, модификации нуклеотидных последовательностей) - важны для понимания молекулярных механизмов формирования новых органов в ходе эволюции. Многообразие глаз, и глазоподобных структур (как фотофора), содержащих множество вариантов оптических систем, у беспозвоночных, делает их идеальными моделями для решения ключевых вопросов биологии. Например, исследования молекулярных процессов эволюции, которые с помощью модификаций регуляторных областей генов, без изменений структуры последовательности кодирующей белок, приводят последние к совмещению или выполнению новых функций в новых органах или тканях (Piatigorsky, Wistow, 1991; Piatigorsky, 1992). Из этого обзора, написанного с привлечением самых последних публикаций по кристаллинам, становится очевидным, что в отличие от кристаллинов и их генов позвоночных, которые достаточно хорошо изучены, кристаллины беспозвоночных и сейчас еще изучены недостаточно. В обзоре литературы кратко приведены данные о кристаллинах головоногих. Более подробный анализ структуры и экспрессии генов, кодирующих кристаллины головоногих, приведен в главах «РЕ ЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ» и «ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ» настоящей диссертационной работы, которая является первым и пока единственным структурно-функциональным исследованием семейства генов, кодирующих кристаллины головоногих моллюсков.

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

2.1. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Основным объектом исследования является хрусталик головоногих моллюсков, обитающих в Тихом океане: кальмар Ommastrephes sloanei pacificus, осьминог Octopus dofleini, каракатица Sepiola birostrata (Россия, Владивосток) и кальмар Loligo opalescens (США, Калифорния). Хрусталики и другие органы, препарированные из живых особей, до использования хранились в жидком азоте.

2.2. ВЫДЕЛЕНИЕ И ФРАКЦИОНИРОВАНИЕ КРИСТАЛЛИНОВ.

Хрусталики были гомогенизированы в 5 объемах 10 мМ трис-HCI, рН 7,5 и 1 мМ EDTA. Супернатант после центрифугирования в течении 15 мин. при 12 тыс.об./мин на Биофуге при 4°С был разделен электрофорезом в 12,5% SDS- полиакриламидном геле. После фракционирования белки окрашивали Coomassie Blue или переносили на нитроцеллюлозный фильтр, из которого вырезали полоски, содержащие отдельные белковые фракции.

2.3. ЧАСТИЧНЫЙ СИКВЕНС КРИСТАЛЛИНОВ.

Белки, элюированные из полоски фильтра, переваривали трипсином, разделяли высокоразрешающей жидкостной хроматографией. Последовательность аминокислот в полученных пептидах определял доктор. В. Лане из биохимической лаборатории Гарвардского Университета как описано Пятигорским (Piatigorsky et al., 1989).

2.4. ВЫДЕЛЕНИЕ И ЧАСТИЧНАЯ ОЧИСТКА PST.

Кусочки пищеварительной железы и хрусталики кальмара гомогенизировали в 10 объемах 10 мМ фосфата натрия рН 7,0, содержащего 0,15 М KCI, 2 мМ дитиотриетола, 1 мМ ЕДТА, 25 мкМ фенилметилсульфонил флуорида, 1 мкг/мл лейпептина и 1 мкг/мл пепстатина. Супернатант, полученный после центрифугирования на Биофуге в течение 15 мин. при 4°С на максимальных оборотах, пропускали через колонку с глютатион-агарозой. TST-ную активность определяли во фракциях после элюции колонки.

2.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ TST АКТИВНОСТИ.

Хрусталики или кусочки пищеварительной железы гомогенизировали в 10 объемах 0,1 М фосфата калия рН 7,0. В супернатанте после центрифугирования (условия см. в "Выделение кристаллинов") и фракционирования определяли TST-ную активность, используя в качестве субстрата 1-хлоро-2,4-динитробензол (Awasthi et al., 1980).

2.6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЛДГ АКТИВНОСТИ.

Хрусталик или кусочки пищеварительной железы гомогенизировались в 10 объемах 50 мМ фосфата натрия рН 7,0 содержащего 1 мМ дитиотреитола, 25 мкМ фенилметилсульфонил флуорида, 1 мкг/мл лейпептина и 1 мкг/мл пепстатина. В супернатанте после центрифугирования и фракционирования спектрофотометрически (при 340 нм и 25°С) определяли АЛДГ-ную активность, как изменение количества НАД-Н-продукта. Реакционная смесь: 0,1 М пирофосфат натрия рН 8,8, 1мМ НАД+, 1 мМ ЕДТА, и 0,2 мМ 4-метилпиразол. В качестве субстратов были использованы ацетальдегид (50 мкМ, 1 и 10 мМ), пропиональдегид (50 мкМ, 1 и 10 мМ), гексаналь (10 и 200 мкМ, 2 мМ) и октаналь (10 и 200 мкМ, 2 мМ).

2.7. ВЫДЕЛЕНИЕ РИБОНУКЛЕИНОВОЙ КИСЛОТЫ.

Тотальная РНК из различных органов, хранившихся при -70° >С, выделяли экстракцией смесью: гуанидин тиоционат-фенол-хлороформ (Glisin et al., 1974; Puissant, Houdebine, 1991) или готовой смесью RNazol В по протоколу производителя (Cinna/Biotecx) . Тотальную РНК хранили под 70% этанолом при -70°С.

2.8. ВЫДЕЛЕНИЕ мРНК.

По^ли(А)+РНК, из препаратов тотальной РНК получали хроматографией на олиго дТ-целлюлозе (Avav, Leder, 1972) или с помощью набора для очистки мРНК, выпускаемого Dynal Inc., Oslo, Norway. мРНК, как и тотальную РНК, хранили при -70°С или сразу синтезировали кДНК.

2.9. КОНСТРУИРОВАНИЕ кДНК БИБЛИОТЕК.

Библиотеки кДНК конструировали на матрице мРНК, используя протокол и набор реактивов Zap-cDNA Synthesis kit (Stratagene). Двух цепочечная кДНК, полученная на матрице поли(А)+РНК (около 5 мкг), встраивалась в лямбда ZAPII вектор, после чего рекомбинаты упаковывались в экстракты Gigapack II Gold экстракты (Stratagene).

После процедуры амплификации библиотеки кДНК содержали около 106 независимых рекомбинантов.

2.10. ВЫДЕЛЕНИЕ ГЕНОМНОЙ ДНК.

Высокомолекулярная ДНК из семенников или яичников кальмара (осьминога) выделялась с помощью модифицированной процедуры (Blin, Stafford, 1976), основанной на лизисе клеток и расщеплении белков протеиназойК. Для уменьшения вероятности механический деградации ДНК после осаждения собирали не центрифугированием, а наматыванием нити на стеклянную палочку.

2.11. ВЫДЕЛЕНИЕ ПЛАЗМИДНОЙ ДНК.

Выделение плазмидной ДНК осуществляли методом щелочной денатурации ДНК (Birnboim, Doly, 1979) или использовали аналогичный протокол, колонки и растворы фирмы QIAGEN (Inc., Studio City, СА, USA).

2.12. ЭЛЕКТРОФОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ РНК и ДНК.

Препараты РНК анализировали в 1,5% агарозных гелях, содержащих 2,2 М формальдегида (Lehrach et al., 1977). Геномную ДНК и кДНК фракционировали в агарозных и полиакриаламидных гелях различной концентрации (Sharp et al., 1973; Sambrook et al., 1989).

2.13. КОНСТРУИРОВАНИЕ ГЕНОМНОЙ БИБЛИОТЕКИ.

Геномная ДНК, выделенная из пищеварительной железы кальмара, была подвергнута частичному гидролизу эндонуклеазой Mbol до размера фрагментов 8-21 т.п.о. После разделения фрагментов центрифугированием в сахарозном градиенте, изолированные фрагменты клонировались в EMBL3 бактериофаговый вектор, способный принимать вставки длиной до 20 т.п.о. Титр геномной библиотеки после амплификации составлял 2,5x106 независимых фаговых бляшек (Sambrook et al., 1989).

2.14. МЕЧЕНИЕ ДНК.

Для скрининга кДНК и геномных библиотек, Нозерн и Саузерн гибридизации необходимы зонды, меченные изотопом фосфора, 32Р. Двухцепочечную ДНК метили методом ник-трансляции с помощью двух ферментов ДНКазы! и ДНК-полимеразы! Е. coli (Rigby et al., 1977). При мечении одноцепочечной ДНК пользовались методом рассеянной затравки, используя в качестве праймеров гексонуклеотиды со случайной последовательностью и фрагмент Кленова ДНК-полимеразы1 Е. coli (Feinberg, Vogelstein, 1983, 1984). 5'-концевое мечение ДНК и олигонуклеотидов - с помощью полинуклеотидкиназы фага Т4 и [y-32P]AT0(Sambrook et al., 1989).

2.15. СКРИНИНГ кДНК И ГЕНОМНЫХ БИБЛИОТЕК.

В качестве зондов для скрининга геномной и кДНК библиотек использовали меченные 32Р: кДНК, полученные на матрице поли(А)+РНК из хрусталика, кДНК-вставки исследуемых клонов, ПЦР-фрагменты (см. ниже) и олигонуклеотиды, полученные на автоматическом ДНК-синтезаторе (модель 380fcvApplied Biosystem). Нитроцеллюлозные фильтры - реплики с чашек, на которых в соответствующих условиях рассевались геномная или кДНК библиотеки, гибридизовались с меченным зондом при 65°С в течение ночи в гибридизационной смеси на основе 50% формамида или коммерческом растворе (QuikHyb, Stratagene). После гибридизации фильтры отмывались в жестких условиях по стандартному протоколу (Sambrook et al., 1989) и экспонировались на рентгеновской пленке (Kodak XAR или другая высокочувствительная пленка). Время экспозиции варьировало в зависимости от удельной активности меченого зонда, использования интенсифицирующего экрана и температуры экспозиции (20°С или -70°С). После получения гибридизационного сигнала колонии (бляшки) идентифицировались на исходных чашках для последующего рассева или вторичного скрининга.

2.16. ТРАНСФОРМАЦИЯ.

Трансформация - введение рекомбинантной ДНК в бактериальные клетки, не только лежит в основе методов создания кДНК и геномных библиотек, но широко используется при клонировании отдельных участков кДНК и ПЦР-фрагментов. Мы пользовали^ядом методов, повышающих выход трансформантов до 108 на 1мкг ДНК pBR322 или pBluescript при использовании штаммов Е. coli НВ101

Sambrook et al., 1989). Пользовались и коммерческими высококомпетентными клетками SURE, XL1-Blue или pcR-Script (Stratagene), в условиях предложенных производителем. При анализе рекомбинантов использовали метод цветовой селекции, основанного на индукции дгалактозидазного промотора плазмидного вектора (Bullock et al., 1987).

2.17. СЕКВЕНИРОВАНИЕ кДНК.

Первичная структура вставки кДНК клона или ПЦР-фрагмента определялась по методу Сэнджера (Sanger et al., 1977), используя набор реагентов Sequenase Version 2.0 (U.S. Biochemical), ос 32 ooS]flAT0 (1000 Кюри/мМ, Amersham) или [ Р]дАТФ (5000 Кюри/ мМ, Обнинск) и универсальные праймеры или синтетические олигонуклеотиды. Продукты реакции разделяли на 6 и 8% полиакриламидных гелях (ПААГ), содержащих 7 М мочевину. Последовательности ДНК, прочитанные по обеим цепям, анализировали с помощью компьютерной программ IDEAS (Kanehisa, 1980), DNASTAR и PCGENE. Поиск гомологии и анализ приведенных аминокислотных последовательностей осуществлялся через всемирные компьютерные базы данных GeneBank, EMBL и BLAST.

2.18. НОЗЕРН И САУЗЕРН БЛОТ АНАЛИЗ.

Тотальную РНК из различных органов (0,2-20 мкг) фракционировали в 1,5% агарозном геле с формальдегидом (см. выше) и переносили на нейлоновый фильтр (S&S Nitran), как рекомендуют производители (Schleicher&Schuell), пришивали ультрафиолетом и гибридизовали с меченным 32Р-зондом, ПЦР-фрагментом или вставкой кДНК, с помощью метода рассеянной затравки (см выше). После жесткой отмывки фильтры экспонировались на рентгеновской пленке, для усиления сигнала использовали интенсифицирующие экраны и низкую температуру (-70° С). Размер мРНК рассчитывался как полу логарифм расстояния от старта на геле.

Аналогичным образом проводились эксперименты по Саузерн блот гибридизации, в которых к твердой подложке (S&S Nitran) пришита рестрицированная различными ферментами геномная ДНК, фракционированная на 0,8% агарозном геле в 0,04 М трис-ацетатном буфере рН 7,2 с 1 мМ ЕДТА (Southern, 1974).

2.19. ПОЛИМЕРАЗНАЯ ЦЕПНАЯ РЕАКЦИЯ.

Олигонуклеотиды синтезированные на основании известных последовательностей кДДНК кристаллинов или триптических пептидов кристаллинов были использованы в каачестве праймеров для ПЦР-реакции, где матрицей служила РНК, кДДНК или даже исходные библиотеки клонов. ПЦР предусматривает инкубацию г образцов, при трёх температурах, соответствующих трем этапам амплификации: денатурации, отжигу и синтезу продукта с помощью различных полимераз (Taq, Tth, Hot-Taq и др.) в соответствующих буферах (Innis et al., 1990). Пробы подвергали 30 амплификационных циклам: денатурация при 94°>С, 1 мин, отжиг при 50-55°С, 1-2 мин, синтез при 72°С, 1-3 мин на амплификаторе Perkin-Elmer-Cetus и HYBYID. Время отжига и синтеза зависило от длины синтезируемого ПЦР-фрагмента. Полученные фрагменты фракционировали в агарозных гелях, экстрагировали из агарозы, используя Geneclean (BIO 101, La Jolla, CA) и переклонировали в плазмидный вектор (Bluescript plasmid, Stratagene). ПЦР-продукт идентифицировали с помощью секвенирования (см. выше). Метили

ОО с [ог*-Р]дАТФ, используя метод рассеянной затравки (GIBCO-BRL kit).

2.20. ОЦЕНКА РАЗМЕРОВ ИНТРОНОВ В ГЕНАХ С ПОМОЩЬЮ ПОЛИМЕРАЗНОЙ ЦЕПНОЙ РЕАКЦИИ.

Длина некоторых интронов в генах кристаллинов кальмара и TST оценивалась подлине получаемого ПЦР-продукта (Saiki et al., 1988). В качестве праймеров были использованы олигонуклеотиды, синтезированные на основании первичной структуры кДНК или прямого сиквенса ДНК геномного клона, содержащего этот интрон. Геномная ДНК также использовалась в качестве матрицы для синтеза ПЦР-фрагментов.

2.21. САТ-ПРОМОТОР КОНСТРУКЦИИ.

5'-фланкирующие последовательности генов кальмара различной длины получали 5 циклами ПЦР-реакции на матрице соответствующие плазмидные ДНК, используя праймеры, имеющие на концах: 5' - Sail и 3'- HindiII сайты, по которым полученный ПЦРпродукт клонировали в pSVOATCAT вектор (Lok et al., 1989) и оеквенированием проверяли его соответствие исходной последовательности.

2.22. ТРАНСФЕКЦИЯ.

Одновременную трансфекцию эпителиальных клеток хрусталика (N/ N1003A) или почек (RK13) кролика исследуемой плазмидой (Юмкг) и плазмидой рСН110, содержащей в\/40/бета-галактозидазный промотор (2 мкг), проводили как описано (Dubin et al., 1989). Определение CAT- (Nemann et al., 1987) и бета-галактозидазной активности (Borras et al., 1988) в клетках проводили через 48 часов после трансфекции.

2.23. IN SITU ГИБРИДИЗАЦИЯ.

In Situ гибридизация - метод прямой детекции и выявления локализации экспрессии исследуемого гена к целом организме (зародыше) на уровне тканей (органов) или на клеточном уровне. In situ гибридизацию проводили на целых эмбрионах кальмара, используя в качестве зонда диоксигенин-меченные субклоны исследуемых генов (Wilkinson, 1993). Для мечения и детекции использовали Genus RNA labeling and detection kit (Boeringer Mannhein). Целые эмбрионы заключали в гликольметакрилат резин JB4 и резали стеклянным ножом. Фотографировали на фотопленку Kodak Extrachrome160 на микроскопе SMZ-U.

2.24. ЭКТОПИЧЕСКАЯ ЭКСПРЕССИЯ кДНК РАХ6 КАЛЬМАРА В ДРОЗОФИЛЕ.

Полноразмерная кДНК Рахб кальмара была переклонирована в GAL4-UAS плазмидный вектор, pUAST (plasmid, upstream activating sequence, transposable elemement), содержащий сайт связывания дрожжевого активатора транскрипции, GAL4 (Brand, Perrimon, 1993). Ориентация вставки определялась рестрикционным картированием. Вектор, несущий вставку, был трансформирован в различные имагинальные диски мух, как описано (Haider et al., 1995). Эктопическая индукция продуцировалась при скрещивании UAS-Рахб-трансформантов с экспрессионными линиями мух MS1096, dpp/blink и Е132, которые содержат транспозон GAL4 в различных имагинальных дисках (Haider et al., 1995).

Библиография Диссертация по биологии, доктора биологических наук, Зиновьева, Рина Дмитриевна, Москва

1. Долгилевич С.М., Снеговая И.Ю., Микаелян А.С. Таксонспецифический белок хрусталика глаза лягушки: филогенетическое родство с белками NADP-зависимых редуктаз//ДАН СССР. 1994. Т. 274(4). С. 577-587.

2. Знойко И.Ю., Зиновьева Р.Д., Знойко С.Л. Гомеобоксные гены: структура и экспрессия в ходе развития и регенерации// Известия АН. Серия биол. 1999. №2. С. 133-144.

3. Зиновьева Р.Д., Томарев С.И., Горгалюк Н.А. и др. Дифференциальная экспрессия генов кристаллинов травяной лягушки в ходе развития// ДАН СССР. 1987. Т. 294(3). С. 722-725.

4. Зиновьева Р.Д., Томарев С.И. Структурная характеристика семейства генов, кодирующих мажорные полипептиды хрусталика кальмара// ДАН СССР. 1990. Т. 310(1). С. 222-227.

5. Зиновьева Р.Д., Томарев С.И., Пятигорский Д. Эволюционное родство кристаллинов головоногих и позвоночных с белками теплового шока и стресс-индуцируемыми белками// Известия АН. 1994. №4. С. 566-575.

6. Лопашов Г.В., Строева О.Г. Строение глаза позвоночных в свете экспериментальных исследований. Москва. Изд. "Наука". 1962. С. 214.

7. Микаелян А.С., Знойко И.Ю., Зиновьева Р.Д. Кристаллины: рекрутирование белков для выполнения новых функций// Онтогенез. 1999. Т. 30(5). С. 325-340.

8. Томарев С.И., Зиновьева Р.Д., Краев А.С. и др. Первичная185структура клонированной кДНК, кодирующей r-кристаллин хрусталика глаза лягушки Rana temporaria// ДАН СССР. 1983. Т. 271.С. 996999.

9. Томарев С.И., Зиновьева Р.Д., Долгилевич С.М. и др. д-кристаллины лягушки кодируются семейством множественных генов// ДАН СССР. 1983а. Т. 273. С. 509-512.

10. Томарев С.И., Зиновьева РД. Выделение и структурная характеристика кДНК, кодирующих мажорный белок хрусталика кальмара//ДАН СССР. 1989. Т. 305. С. 232-237.

11. Томарев С.И., Зиновьева Р.Д., Долгилевич С.М. и др. Отсутствие гомологии между аминокислотными последовательностями 35кД полипептида хрусталика глаза лягушки и основных классов кристаллинов: е-кристаллин//ДАН СССР. 1984. Т. 274. С. 978-982.

12. Abdelhak S., Kalatzis V., Heilig R. et al. A human homologue of the Drosophila eyes absent gene underlies Branchio-Oto-Renal(BOR) syndrome and identifies a novel gene family// Nature Genetics. 1997. V. 15. P. 157-164.

13. Abedima M., Pain Т., Algar E. M. et al. Bovine corneal aldehyde dehydrogenase the major soluble corneal protein with a possible dual protective role for the eye// Exp Eye Res. 1990, 51, 419-426.

14. Ali M. A. Photoreception and vision in invertebrates// Nato ASI Ser. A. 1984. V.74. P. 1-858.

15. Altman C., Chow R., Lang R. et al. Lens induction by Рахб in Xenopus laevis// Dev. Biol. 1997. V. 185. P. 119-123.

16. Armstrong R. N. Glutathione S transferases structure and mechanism of an archetypical detoxification enzyme// Adv. Enzymol. Relat. Areas Mol. Biol. 1994. V. 69, P. 1-44.

17. Arnold J. M. Fine structure of the development of the cephalopod lens//J. Ultrastruct. Res. 1967. V. 17. P. 527-543.

18. Avav H., Leder P. Purification of biologically active globin messenger RNA by chromatography on oligothymidylic acid-cellulose// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1972. V.69. P. 1408-1450.

19. Awasthi Y.C., Saneto D.W., Srivastava S.K. Purification and properties of bovine lens glutathione S-transferase// Exp. Eye Res. 1980. V.30. P. 29-39.

20. Bagby S., Harvey T. S., Eagle S.G. et al. Structural similarity of a developmental^ regulated bacterial spore coat protein to beta/gamma-crystallinsofthe vertebrate eye lens//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. V. 91. P. 4308-4312.

21. Barbosa P., Wistow G.J., Cialkowski M. etal. Expression of duck lens delta-crystallin cDNAs in yeast an bacterial hosts: delta2-crystallin in an active argininosuccinate lyase// J. Biol. Chem. 1991. V. 266. P. 22319-22322.

22. Barnes S. N. Fine structure of the photoreceptor of the ascidian tadpole during development// Cell Tiss. Res. 1974. V. 55. P. 27-45.

23. Balinsky B.I. An Introduction to Emdryology. 1975. Saunders, Toronto.

24. Banfield M.J., Barker J. J., Perry A.C. et al. Function from structure? The crystal structure of human phosphatidilethanolamine-binding proteinsuggests a role in membrane signal transduction// Structure. 1998. V. 6. P. 1245-1254.

25. Beebe D.C. Homeobox genes and vertebrate eye development// Invest. Ophthal.Vis. Sci. 1994.V. 35(7). P.2897-2900.

26. Benzer S. Development of the visual system. The MIT Press, Boston (Lam D. M. & Shatz C. J. eds). 1991. P. 9-34.

27. Bhat S. P., Nagineni C. N. AlphaB-Subunit of lens specific protein alpha-crystallin is in other ocular and non ocular tissues// Biochem. Biophys. Res. Commun. 1989. V. 158. P. 319-323.

28. Billaut-Mulot 0., Schoneck R,, Fernandez-Gomez R. et al. Molecular and immunological characterization of a Trypanosoma cruzi protein homologous to mammalian elongation factorl gamma// Biol. Cell. 1994. V. 82. P. 39-44.

29. Birnboim H.C., Doly J. A rapid alkaline extraction procedure for screening rekombinant plasmid DNA// Nucl. Acids Res. 1979. V.7. P. 1513-1523.

30. Blin N., Stafford D.W. A general method for isolation of high molecular weight DNA from eukaryotes// Nucleic Acids Res. 1976. V.3. P.2303-2305.

31. Blocki F. A., Ellis L. В. M., Wackett L. P. MIF proteins are theta-class glutathione S transferase homologs// Protein Sci. 1993. V. 2. P. 2095-2102.

32. Bloemendal H. The vertebrate eye lens// Science. 1977. V. 197.P. 127-138.

33. Bloemendal H. Lens proteins// CRS Crit. Rev. Biochem. 1982.1. V. 12. P. 1-38.

34. Bloemendal H., de Jong W. W. Lens proteins and their genes// Progr. Nucleic Acids Res. Mol. Biol. 1991. V. 41. P. 259-281.

35. Bon W. F., Dohm A., Batnik H. Lens proteins of a marine invertebrate Octopus vulgaris// Biochim. Biophys. Acta. 1967. V. 140. P. 312-318.

36. Bonini N. M., Leiserson W. M., Benzer S. The eyes absent gene: Genetic control of cell survival and differentiation in the developing Drosophila eye// Cell. 1993. V. 72. P. 379-395.

37. Borras Т., Peterson C.A., Piatigorsky J. Evidence for positive and negative regulation in the promoter of the chicken delta 1-crystallin gene/ / Dev Biol. 1988 V.127(1). P.209-219.

38. Brady J.P., Garland D.L., Green D.E. etal. AlphaB-crystallin in lens development and muscle integrity: a gene knockout approach// Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2001. V. 42(12). P. 2924-2934.

39. Brand A.H., Perrimot N. Targeted gene expression as a means of altering cell fates and generating deminant phenotypes// Development. 1993.V. 118.P. 401-415.

40. Brahma S. K. Ontogeny of lens crystallins in marine cephalopods// J. Embryol. Exp. Morph. 1978. V. 46. P. 111-118.

41. Brahma S. K., Lancieri M. Isofocusing and immunologicalinvestigations on cephalopod lens proteins// Exp. Eye Res. 1979. V. 29. P. 671-678.

42. BrakenhoffR. H., Arts H. J., Reek F. H. et al. Human gamma-crystallin genes. A gene family on its way to extinction// J. Mol. Biol. 1990. V 216. P. 519-532.

43. Bucquoy S., Jolles P., Schoentgen F. Relationships between molecular interactions (nucleotides lipids and proteins) and structural features of the bovine brain 21 kDa protein// Eur. J. Biochem. 1994. V. 225. P. 1203-1210.

44. Bullock W.O., Fernandez J.M., Short J.M. XL1-Blue: A high efficiency plasmid transforming recA Escherichia coli strain with beta-galactosidase selection// Biotechniques. 1987. V. 5 (4), P.376-379.

45. Burglin T. R. A Caenorhabditis elegans prospero homoloque defines a novel domen// Trends Biochem. Sci. 1994 V. 19. P. 70-71.

46. Carper D., Nishimura C., Shinohara T. et al. Aldose reductase and ro-crystallin belong to the same protein superfamily as aldehyde reductase// FEBS Letters. 1987 V 220. P. 209-213.

47. Carper D., Wistow G., Nishimura C. etal. A superfamily of NADPH-dependent reductases in eukaryotes and prokaryotes// Exp. Eye Res. 1989. V.49. P.377-388.

48. Cheyette B. N.R., Green P.J., Martin K. et al. The Drosophila sine oculis locus encodes a homeodomain-containing protein required for the development of the entire visual system//Neuron. 1994. V. 12. P. 977-996.

49. Chiou S. H. Physicochemical characterization of a crystallinfrom the squid lens and its comparison with vertebrate lens crystallins/ / J. Biochem.(Tokyo). 1984. V. 95. P. 75-82.

50. Chiou S. H. A novel crystallin from octopus lens// FEBS Lett. 1988. V. 241. P. 261-264.

51. Chiou S. H., Chang Т., Chang W. C. et al. Charactenzation of lens crystallins and their mRNA from the carp lenses//Biochim. Biophys. Acta. 1986. V. 871. P.324-328.

52. Chiou S.H., Azari P., Himmel M. E. Physicochemical charactenzation of gamma-crystallins from bovine lens hydrodynamic and biochemical properties// J. Protein Chem. 1988. V. 7. P. 67-80.

53. Chisholm A.D., Horvitz H. R. Patterning of the Caenorhaditis elegans head by the Рахб member vab-3// Nature. V. 377. P.52-55.

54. Clark J. I. in: Principles and practice of ophthalmology. Eds. Alberts D. M., Jakobiec F. A. W. B. Saunders Company, Philadelphia London, Toronto, Montreal, Sydney, Tokio. 1994. P. 114123.

55. Clark J. I., Trusman E.R. (eds)The Mollusca. Acad. Press. San Diego. 1988. V. 12. P. 355.

56. Clement P., WurdakE., Amsellem J. Behavior and ultrastructure of sensory organs m rotifers// Hydrobiologia. 1983. V. 104. P. 89-130.

57. Cooper D. L., Baptist E. W., Enghild J. J. et al. Bovine corneal protein 54 К (BCP54) is a homologue of the tumor associated (class 3) rat aldehyde dehydrogenase (RATALD)// Gene. 1991. V. 98. P. 201-207.

58. Cox R. L., Glick D. L., Strumwasser F. Isolation and protein sequence identification of Aplysia californica lens crystallins// Biol. Bull. 1991. V. 181. P. 333-335.

59. Croft L. R. Ammino acid carboxy terminal sequence of gamma-crystallin from haddock lens//Biochim. Biophys. Acta. 1973. V. 295. P. 174-177.

60. Cronin T. W. Photo reception in marine invertebrates// Amer. Zool. 1986. V. 26. P. 403-415.

61. Cuthbertson R. A., Tomarev S. I., Piatigorsky J. Taxon-specific recruitment of enzymes as major soluble proteins in the corneal epithelium of three mammals chicken and squid// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1992. V. 89. P. 4004-4008.

62. Cvekl A., Sax С. M., Bresnick E. H. et al. A complex array of positive and negative elements regulates the chicken alphaA-crystallin gene: involvement of Рахб, USF, CREB and/or CREM and AP1 proteins// Mol. Cell Biol. 1994. V. 14. P. 7363-7376.

63. Cvekl A., Kashanchi F., Sax С. M., etal. Transcriptional regulation of the mouse alphaA-crystallin gene: activation dependent on cyclic AMP-responsive element (DE1/CRE) and Рахб-binding site// Mol. Cell Biol. 1995a. V. 15. P. 653-660.

64. Cvekl A., SaxC. M., LiX., McDermott J. B. etal. Pax 6 and lens specific transcription of the chicken delta- crystallin gene// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995b. V. 92. P. 4681-4685.

65. Czerny Т., Busslinger M. DNA-binding and transactivation properties of Pax-6: three amino acids in the paired domain are responsible for thedifferent sequence recognition of Pax-6 and BSAP (Pax-5)// Mol. Cell Biol. 1995. V. 15(5). P. 2858-2871.

66. Daniel V. Glutathione S transferases gene structure and regulation of expression//CRC Crit. Rev. Biochem. Mol. Biol. 1993. V. 28. P. 173-208.

67. Delaye M., Tardieu A. Short-range order of crystallm proteins accounts for eye lens transparency// Nature. 1983. V. 302. P. 415417.

68. Del Rio-Tsonis K., Washabaugh C., Tsonis P. A. Expression of рахб during urogele eye development and lens regeneration// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. V. 92. P. 5092-5096.

69. Denton E. J., Warren F. J. Eyes of the histioteuthidae// Nature. 1968. V. 219. P. 400-401.

70. Dirr H., Rememer P., Huber R. X-ray crystal structures of cytosolic glutathione S-transferases. Implications for protein architecture, substrate recognition and catalytic function// Eur. J. Biochem. 1994. V. 220. P. 645-661.

71. Doe C. Q., Chu-Lagraff Q., Wright D. M. et al. The prospero gene specifies cell fates in the Drosophila central nervous system//Cell. 1991. V. 65. P. 451-464.

72. Dove S., Horwitz J. McFall Ngai M. A biochemical characterization of the photophore lenses of the midshipman fish, Porichthys notatus Girard// J. Сотр. Physiol. 1993. V. A 172. P. 565572.

73. Dozier C., Carriere C., Grevin D., et al. Structure and DNA-binding properties of Pax-QNR, a paired box- and homeobox-containing gene// Cell Growth Differ. 1993. V. 4(4). P. 281-289.

74. Dubin R.A., Wawrousek E. F., Piatigorsky J. Expression of the alpha-cristallin gene is not restricted to the lens// Mol. Cell Biol. 1989. V 9. P. 1083-1091.

75. Dubin R.A., Goral-Srivastava R., Wawrosek E. F., Piatigorsky J. Expression of the murine alphaB-crystallin gene in lens and skeletal muscle: identification of a muscle-prefered enchancer// Mol. and Cel. Biol. 1991 V. 11. P. 4330-4340.

76. Dunn T.J., Koleske A.J., Lindahl R. et al. Phenobarbital-inducible Aldehyde Dehydrogenase in Rat//J. Biol. Chem. 1989. V. 264. P. 1305713065.

77. Eakin R. M. Evolutionary significance of photoreceptors inretrospect// Amer. Zool. 1979. V. 19. P. 647-653.

78. Eakin R. M., Brandenburger J. L. Differentiation in the eye of a pulmonate snail Helix aspersa//J. Ultrastruct. Rev. 1967. V. 18. P. 391421.

79. Eakin R. M., Kuda A. infrastructure of sensory receptors in ascidian tadpoles//Z. Zellforsch. 1971. V. 112. P. 287-312.

80. Eakin R. M., Westfall J. A., Dennis M. J. Fine structure of the eye of a nudibranch mollusc, Hermissenda crassiconis// J. Cell Sci. 1967. V. 2. P. 349-358.

81. Ekker S., Ungar A., Greenstein P et al. Patterning activities of vertebrate hedgehog protein in the developing eye and brain// Curr.Biol. 1995. V5. P.944-955.

82. Edwards J. S., Meyer M. R. Conservation of antigen 3G6: a crystalline cone constituent in the compound eye of arthropods/ / J. Neurobiol. 1990. V. 21. P. 441-452.

83. El Hawrani A. S., Moreton К. M., Sessions R. B. et al. Engineering surface loops of proteins a preferred strategy for obtaining new enzyme function// Trends Biotechnol. 1994. V. 12. P. 207-211.

84. Epstein J.A., GlaserT., CaiJ. etal. Two independent and interactive DNA-bainding subdomains of the Рахб paired domain are regulated by alternative splicing// Genes Dev. 1994. V. 8. P. 2022-2034.

85. Falb D., Maniatis T. A conserved regulatory unit implicated in tissue-specific gene expression in Drosophila and man// Genes Dev. 1992. V.6 (3). P. 454-465.

86. Farres J., Guan K.L., WeinerH. Primary structures of rat and bovineliver mitochondrial aldehyde dehydrogenases deduced from cDNA sequences// Eur. J. Biochem. 1989. V. 180(1). P. 67-74.

87. Feinberg A.P., Vogelstein B. A technique for radiolabeling DNA rectriction endonuclease fragments to high specific activity// Anal. Biochem. 1983. V. 132. P. 6-13.

88. Feinberg A.P., Vogelstein B. Addendum: A technique for radiolabeling DNA rectriction endonuclease fragments to high specific activity// Anal. Biochem. 1984. V. 137. P.266-273.

89. Field K. G., Olsen G. J., Lane D. J. et al. Molecular phylogeny of the animal kingdom// Science. 1988. V. 239. P. 748-753.

90. Fujii Y., Kimoto H., Ishikawa K. et al. Taxon-specific zeta-crystallin in Japanese tree frog (Hyla japonica) lens// J. Biol. Chem. 2001. V.27. P. 28134-28139.

91. Fujita S. C. Biochemical analysis of behavioral mutations of Drosophila melanogaster//J. Metabol. (Japan) 1980. V. 17. P. 109114.

92. Fujita S. C., Hotta Y. Two-dimensional electrophoretic analysis of tissue-specific proteins of Drosophila melanogaster// Proteins, Nucleic Acids, Enzymes (Japan). 1979. V. 24. P. 1336-1343.

93. Garland D., Rao P.V., Del Corso A. et al. ж-Crystallin is a major protein in the lens of Camelus dromedarius// Archives of Biochem. and Biophys. 1991. V.285. P 134-136.

94. Gehring W. J. Hqmeo boxes in the study of development// Science. 1987. V. 236. P. 1245-1253.

95. Gehring W.J. The master cotrol gene for morphologenesis andevolution of the eye// Genes Cells. 1996. V. 1. P. 11-15.

96. Gilbert D.L., Adelman W.J., Arnold J.M. eds. Squid as Experimental Animals. 1990. Plenum. New York.

97. Glisin V., Crkverijakov R., Byus C. Ribonucleic acid isolated by cesium chloride centrifugation// Biochemistry. 1974. V.13. P.2633-2635.

98. Goto K., Okada T.S., Kondah H. Functional cooperation of lens specific and nonspecific elements in the delta 1-crystallin enhancer/ / Mol. Cell Biol. 1990. V. 10. P. 958-961.

99. Grandy D. K., Hanneman E., Bunzow J. et al. Purification, cloning and tissue distribution of a 23-kDa rat protein isolated by morphine affinity chromatography//Mol. Endocrinol. 1990. V. 4. P. 1370-1376.

100. Graham C., Hodin J., Wistow G. A retinaldehyde dehydrogenase as a structural protein in a mammalian eye lens// J. Biol. Chem. 1996. V.271(26). P. 15623-15628.

101. Grindley J. C., Davidson D. R., Hill R. E. The role of Pax 6 in eye and nasal development/Development. 1995. V. 121. P. 1433-1442.

102. Groenen P. J. T. A., Merck К. В., de Jong W. W. et al. Structure and modifications of the junior chaperone alpha-crystallin. From lens transparency to molecular pathology// Eur. J. Biochem. 1994. v. 225. P. 1-19.

103. Gross M., Jaenicke R. Proteins under pressure. The influence of high hydrostatic pressure on structure function and assembly of proteins and protein complexes// Eur. J. Biochem. 1994. V. 221. P. 617-630.

104. Gupta R. S., Picketts D. J., Ahmad S. A novel ubiquitous protein ""chaperonin" supports the endosymbiotic origin of mitochondrion andplant chloroplast// Biochem. Biophys. Res. Commun. 1989. V. 163. P. 780-787.

105. Hamilton P. V., Ardizzoni S. C., Penn J. S. Eye structure and optics in the intertidal snail, Littorina irrorata//J. Сотр. Physiol. 1983. V. 152A. P. 435-445.

106. Hanson I., van Heyningen V. Рахб: more than meets the eye/ /Trends Genet. 1995. V. 11. P. 268-272.

107. Harris W.A. Pax-6: Where to be conserved is not conservative// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. V. 94. P. 2098-2100/

108. Harris J., Coles В., Meyer D.J. et al. The isolation and characterization of the major glutatione S-transferase from the squid Loligo vulgaris// Сотр. Biochem. Physiol. 1991. V. 98B. P. 511-515.

109. Hawkins I. W., van Keuren M.L., Piatigorsky J. et al. Conformation of assignment of the human alphal-crystallin gene (CRYA1) to chromosome 21 with regional localization to g22.3// Human Genet. 1987. V. 76. P. 375-379.

110. Hayashi S., Goto K., Okada T.S. Lens-specific enhancer in the third intron regulates expression of the chicken delta 1-crystallin gene// Genes Dev. 1987. V 1. P. 818-822.

111. Heinecke J. W., Shapiro В. M. The respiratory burst oxidase offertilization. A physiological target for regulation by protein kinase C// J. Biol. Chem. 1992. V. 267. P. 7959-7962.

112. Hempel J., Kaizer R., Jurnvail H. Mitochondrial aldehyde dehydrogenase from human liver. Primary structure, differences in relation to the cytosolic enzyme and functional correlations// Eur. J. Biochem. 1985. V.'153. P. 13-28.

113. Hempel J., von Bahr-Lindstrum H., Jurnvail H. Aldehyde dehydrogenase from human liver. Primary structure of the cytoplasmic isoenzyme// Eur. J. Biochem. 1984. V/141. P.21-35.

114. HendriksW., Mulders J. W. M., Bibby M. A., et al. Duck lens epsilin-crystallin and lactate dehydrogenase B4 are identical: a single-copy gene product with two distinct functions// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1988. V. 85. P. 7114-7118.

115. Herring P. J., Morin J. G. in Biolummescence in action (Herring P. J. ed) Academic Press, London. 1978. P. 273-329.

116. Hill R. E., Favor J., Hogan B. L. et al. Mouse small eye results from mutations in a paired-like homeobox-containing gene// Nature. 1991. V. 354. P. 522-525.

117. Horwitz J. Alpha-crystallin can function as a molecular chaperone// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1992. v. 89. P. 1044910453.

118. Huang Q. L., Russel P., Stone S. et al. ж-Crystallin, a novel lens protein from the guanea pig// Current Eye Res. 1987. V.6. P. 725-732.

119. Ingolia T. D., Craig E. A. Four small Drosophila heat shock proteins are related to each other and to mammalian alpha-crystallin/

120. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1982. V. 79. P. 2360-2364.

121. Innis M.A., Gelfand D.H., Sninsky J.J. and White T.J., eds. 1990. PCR Protocols. A Guide to Methods and Applications. Academic Press. San Diego. C.A.

122. Jacob T. J. C., Duncan G. Electrical coupling between fibre cells in amphibian and cephalopod lenses// Nature. 1981. V. 290.P. 704706.

123. Jacob T. J. C., Duncan G. A comparative study of the membrane permeability properties of amphibian and cephalopod mollusc lenses/ /J. Сотр. Physiol. 1984. V. 7545. P. 333-341.

124. Jaenicke R. Eye-lens proteins: structure, superstructure, stability, genetics// Naturwissenschaften. 1994. V. 81. P. 423-429.

125. Janssens H., Gehring W.J. Isolation and characterization of drosocrystallin, a lens crystallin gene of Drosofila melanogaster// Dev. Biol. 1999. V. 207(1). P. 204-214.

126. Jaworsky C. J., Wistow G. J. LP2: A member of the lipid/ retinoid binding protein superfamily in bovine lens// Investigative Ophthalmol. 1994. V. 35. P. 1706.

127. Jimenez-Asensio J, Gonzalez P, Zigler JS Jr, Garland DL. Glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase is an enzyme-crystallin in diurnal geckos of the genus Phelsuma// Biochem. Biophys Res Commun. 1995. V. 209. P. 796-802.

128. Kanehisa M. IDEAS-88.User Manual. 1988. Frederick Cancer Research Fasility. Frederick. MD. USA.

129. Kantorow M., Piatigorsky J. Alpfa-Crystallm/small heat shock protein has autokinase activity// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. V. 91. P. 3112-3116.

130. Kenyon C. If birds can fly, why can't we? Homeotic genes and evolution// Cell. 1994. v. 78. P. 175-180.

131. Kim R. Y., Gasser R., Wistiw G. J. Mu-crystallin is a mammalian homologue of Agrobacterium ornithine cyclodeaminase and is expressed in human retina//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1992. V. 89. P. 9292-9296.

132. Kim R. Y., Lietman Т., Piatigorsky J., Wistow G.J. Structure and expression of the 6-ena!ase/cJ)-crystallin encoding gene//Gene (Amst.). 1991. V. 103. P. 193-200.

133. King M. C., Wilson A. C. Evolution at two levels in humans andchimpanzees//Science. 1975. V. 188. P. 107-116.

134. Kiemenz R., Frohli F., Steiger R. H. et al. Alpha-crystallin is a small heat shock proteins// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1991.V. 88. P. 36523656.

135. Kondoh H., Araki I., Yasuda K. et al. Expression of the chicken delta2-crystallin gene in mouse cells: evidence for encoding of argininsuccinate lyase// Gene. 1991. V. 99. P. 267-271.

136. Komori N., Usukura J., Matsumoto H. Drosocrystallin, a major 52 kDa glycoprotein of the Drosophila melanogaster corneal lens. Purification, biochemical characterization, and subcellular localization/ / J. Cell Sci. 1992. V. 102. P. 191-201.

137. Krumlauf R. Hox genes in vertebrate development// Cell. 1993. V.78. P. 191-201.

138. Kuszak J. R., Brown H. G. in Principles and practice of ophthalmology. Eds. Albert D. M., Jakobiec P. A. Saunders B.W. Company. Philadelphia, London, Toronto, Montreal, Sydney, Tokyo. 1994. P. 82-86.

139. Lai H.C., Li N., Weiss M.G. et al. The nucleotide sequence of a rat liver glutathione S-transferase subunit cDNA clone// J. Biol. Chem. 1984. V. 259(9). P. 5536-5542.

140. Land M. F. Animal eyes with mirror optics// Sci. Amer. 1978. V.239. P. 126-135.

141. Land M. F. The optical mechanism of the eye of Limulus// Nature. 1979. V. 280. P. 396-397.

142. Land M. F. in: Photoreception and vision in invertebrates. Ed. Ali M.A. ASI Series, Plenum Press, NY and London. NATO ASL 1984. V. 74. P. 401-438.

143. Land M. F. The optics of animal eyes// Contemp. Phys. 1988. V. 29. P. 435-455.

144. Land M .F. in: Evolution of the eye and visual system. Eds. Crony-Dillon J. R., Gregory R. L. СRC Press, Boca Raton FL. 1991. V. 2. P. 118-135.

145. Land M. F. Fast focus telephoto eye// Nature. 1995. V. 373. P. 658-659.

146. Land M. F., Burton F. A. The refractive index gradient in the crystalline cones of the eyes of a euphausiid crustacean// J. Exp. Biol. 1979. V. 82. P. 395-398.

147. Land M. F., Femald R. D. The evolution of eyes//Annu. Rev. Neurosci. 1992. V. 15. P. 1-29.

148. LaskaV. G., Hundgen M. Morphologie und ultrastruktur der lichtsinnesorgane von Tripedalia cystophora Conant (Cnidaria, Cubozoa)//Zool. J. Anat. 1982. V. 108. P. 107-123.

149. Lehrach H., Diamond D., Wozney G.M., Boedtker H. RNA molecular weight determination by gel electrophoresis under denaturing condition, a critical reexamination// Biochemistry. 1977. V.16. P.4743-4745.

150. Lengler J., Krausz E., Tomarev S., et al. Antogonistic action of Six3 and Proxl at the gamma-crystallin promoter// Nucleic Acids Res. 2001. V. 29(2). P. 515-526.

151. Leppert G. S., Yang J. M., Sundin O. Sequence and location of Six3, a homeobox gene expressed in the human eye// Ophthalmic genet. 1999. V. 20. P. 1-20.

152. Li H. S., Yang J. M., Jacobson R. D. et al. Pax 6 is first expressed in a region of ectoderm anterior to the early neural plate: implications for stepwise determination of the lens//Dev. Biol. 1994. V. 162. P. 181-194.

153. Liebau E., Walter R. D., Henkle-Duhrsen K. Isolation, sequence and expression of an Onchocerca volvulus glutathione S-transferase cDNA//Mol. Biochem. Parasitol. 1994. V. 63. P. 305-309.

154. Lin C. W., Chiou S. H. Facile cloning and sequencing of S-crystallin genes from octopus lenses based on polymerase chain reaction// Biochem. Intern. 1992. V. 27. P. 173-178.

155. Lobos E., Altmann M., Mengod G. et al. Identification of an Onchocerca volvulus cDNA encoding a low-molecular-weight antigen uniquely recognized by onchocerciasis patient sera// Mol. Biochem. Parasitol. 1990. V. 39. P. 135-146.

156. Loosli F., Kmita-Cunisse M., Gehring W.J. Isolation of a Pax-6 homolog from the ribbonworm Lineus sanguineus// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V. 93(7). P. 2658-2663.

157. Loosli F., Koster R. W., Carl M. et al. Six3, a medaka homologue of the Drosophila homeobox gene sine oculis is expressed in the anteriorembryonic shield and the developing eye// Mech. Develop. 1998. V. 74. P. 159-164.

158. LokS., Stevens W., Breiman M.L. etal. Multiple regulatory elements of the murine gamma 2-crystallin promoter//Nucleic Acids Res. 1989. V.17(9). P.3563-3582.

159. Lubsen N. H., Aarts H. J. M., Schoenmakers J. G. G. The evolution of lenticular proteins: the beta- and gamma-crystallin super gene family// Progr. Biophys. Mol. Biol. 1988. V. 51. P. 47-76.

160. Mannervik B. The isoenzymes glutathione transferase// Adv. Enzymol. Relat. Areas Mol. Biol. 1985. V. 57. P. 357-417.

161. Manoharan Т.Н., Gulick A.M., Reinemer P., et al., Mutational substitution of residues implicated by crystal structure in binding the substrate glutathione to human glutathione S-transferase pi//J. Mol. Biol. 1992. V. 226(2)/ P. 319-322.

162. Manski W., Halbert S. P. in: Protides of the biological fluids. (Peeters H. ed.) Elsevier, Amsterdam. 1965. P. 117-134.

163. Marthy H.-J. in: Cellular and Molecular Control of Direct Cell Interaction. NATO ASI Series A. Ed. Marthy H.-J. (Plenum, NY). 1985. P. 159-197.

164. Matsuzaki F., Koizumi K., Hama C. et al. Cloning of the Drosophila prospero gene and its expression in ganglion mother cells/ / Biochem. Biophys. Res. Commun. 1992. V. 182. P. 1326-1332.

165. McDevitt M.A., Brahma S.K. Ontogeny and localization of the crystallins in eye lens development and regeneration// Cell Biologe of the Eye. N.Y. and London: Academic Press. 1982. P. 143-191.

166. McFall-Ngai M. J. Animal- bacterial interactions in the early life history of marine invertebrates: the Euprymna scolopes/Vibrio fischeri symbiosis// Amer. Zool. 1994. V. 34. P. 554-561.

167. McFall-Ngai M. J., Ruby E. G. Symbiont recognition and subsequent morphogenesis as early events in an animal-bacterial mutualism// Science. 1991. V. 254. P. 1491-1494.

168. McGinnisW., Levine M.S., Hafen E. et al. A conserved DNA sequence in homeotic genes of the A. et al Drosopjila Antennapedia and bithorax complexes// Nature. 1984. V. 308. P. 428-433.

169. Mclntyre P., Caveney S. Graded-index optics are matched to optical geometry in the superposition eyes of scarab beetles// Philos. Trans. R. Soc. London. 1985. V. 55B. P. 85-90.

170. Meinertzhagen I. A. in: Squid as experimental animals. Eds. Gilbert D. L., Adelman W. J., Arnold J. M. Plenum Press, New York, London. 1990. P. 399-419.

171. Meyer M. R., ReddyG. R., Edwards J. S. Immunological probes reveal spatial and developmental diversity in insect neuroglia// J. Neurosci. 1987. V. 7. P. 512-521.

172. Meyer D. J., Coles В., Pemple S. E. et al. Theta, a new class of glutathione transferases purified from rat and man// Biochem. J. 1991. V. 274. P 409-414.

173. Miron Т., Vancompernolle K., Vandekerckhove J. et al. A 25 kD inhibitor of actin polymerization is low molecular mass heat shosk protein// J. Cel. Biol. 1991. V. 114. P. 255-261.

174. Morel F., Schuiz W. A., Sies H. Gene structure and regulation of expression of human glutathione S-transferase alpha// Biol. Chem. Hoppe-Seyler. 1994. V. 375. P. 641-649.

175. Morris S. C. The fossil record and the early evolution of the Metazoa/ / Nature. 1993. V. 361. P. 219-225.

176. Mulders J. W., Hendriks W„ Blankesteijn W. M. et al. Lambda-crystallin a major rabbit lens protein, is related to hydroxyacyl-coenzymeA dehydrogenases//J. Biol. Chem. 1988. V. 263. P. 1546215466.

177. Ngo J. Т., Klisakl., Dubin R.A., etal. Asignment of thealphaB-crystallin gene to human chromosome 11// Genomics. 1989. V. 5. P. 665-670.

178. Nicholl I. D., Quinlan R. A. Chaperone activity of alpha-crystallin modulates intermediate filament assembly// EMBO J. 1994. V.13. P. 945-953.

179. Nilsson D. E. From cornea to retinal image in invertebrateeyes// Trends Neurosci. 1990. V. 13. P. 55-64.

180. Nilsson D. E. Eyes as optical alarm systems in fan worms and ark clams// Phil, trans. R. Soc. London. 1994. V. B346. P. 195-212.

181. Nilsson D. E., Pelger S. A pessimistic estimate of the time required for an eye to evolve//Proc. R. Soc. Lond. 1994. V. B256. P. 53-58.

182. Nilsson D. E., Andersson M., Hallberg E., Mclntyre P. A micro-interferometric method for analysis of rotation-symmetric refractive-index gradients in intact objects// J. Microsc. 1983. V. 132. P. 21-29.

183. Okuda A., Sakai M., Muramatsu M. The structure of the rat glutatione S-transferase P gene and related pseudogenes// J. Biol. Chem. 1987. V. 262. P. 3858-3863.

184. Olds R. J., Lane D. A., Chowdhury V. et al. Complete nucleotide sequence of the antithrombin gene: evidence for homologous recombination causing trombophilia// Biochemistry. 1993. V. 32. P. 42164224.

185. Oliver G. & Gruss P. Current views on eye development// TINS. 1997. V. 20. P. 415-421.

186. Oliver G., Sosa-Pineda В., Geisendorf S., et al. Prox 1, a prospero-related homeobox gene expressed during mouse development// Mech. Development. V. 44. P. 3-16.

187. Oliver G., Maihos A., Wehr R. et al. Six 3, a murine homologue ofthe sine oculis, demarcates the most anterior border of the developingneural plate and is expressed during eye development// Development. 1995. V. 121. P. 4045-4055.208

188. Oliver G., Loosli F., Koster R. et al. Ectopic lens induction in fish in response to the murine homeobox gene Six3// Mech Dev. 1996. V. 60. P. 233-239.

189. Oliver G., Gruss P. Current views on eye development// Trends Neurosci. 1997. V. 20. P. 415-421.

190. Ott M., Schaeffel F. A negatively powered lens in the chameleon// Nature. 1995. V. 373. P. 692-694.

191. Packard A. Cephalopods and fish: the limits of convergence// Biol. Rev. 1972. V. 47. P. 241-307.

192. Pan F. M., Chang W. C., Chao Y. K., et al. Characterization of as cDNA-sequence analysis//Biochem.Biophys. Res. Comm. 1994. V.202. P. 527-534.

193. Pearse J. S., Pearse V. B. Vision in cubomedusan Jellyfishes// Science. 1978. V. 199. P. 458.

194. Pemble S. E., Taylor J. B. An evolutionary perspective on glutathione transferases inferred from class-Theta glutathione transferase cDNA sequences// Biochem. J. 1992. V. 287. P. 957963.

195. Piatigorsky J. Lens differentiation in vertebrates. A review of cellular and molecular fatures// Differentiation. 1981. V. 19.P. 134-153.

196. Piatigorsky J. Delta-Crystallin and their nucleic acids// Mol. Cell. Biochem. 1984. V. 59. P. 33-56.

197. Piatigorsky J. Lens crystallins. Innovation associated with 220changes in gene regulation//J. Biol. Chem. 1992. V. 267. P. 42774280.

198. Piatigorsky J. Gene sharing in lens and cornea: facts and implications// Prog. Retin. Eye Res. 1998. V. 17(2). P. 145-174.

199. Piatigorsky J., Horwitz J., Kuwabara Т., Cutress C.E. The cellular eye lens and crystallins of cubomedusan jellyfish// J. Сотр. Physiol. A. 1989. V.164. P.577-587.

200. Piatigorsky J., Wistow G. Enzyme/crystallin: gene sharing as an evolutionary strategy// Cell. 1989. V. 57. P. 197-199.

201. Piatigorsky J., Wistow G. The recruitment of crystdllins: new functions precede gene duplication// Science. 1991. V. 252. P. 10781079.

202. Piatigorsky J., Zelenka P. S. Transcriptional regulation of crystallin genes: cis elements, trans-tactors, and signal transduction systems in the lens// Adv. Dev. Biochem. 1991. V. 1. P. 211-256.

203. Piatigorsky J., O'Brien W. E., Norman B. L. et al. Gene sharing by delta-crystallin and argininosuccinate lyase// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1988. V. 85. P. 3479-3483.

204. Piatigorsky J., Horwitz J., Kuwabara T. et al. The cellular eye lens and crystallins of cubomedusan Jellylish// J. Сотр. Physiol. 1989 V. A164. P. 577-587.

205. Piatigorsky J., Horwitz J., Norman B. JI crystallins of the cubomedusan jellyfish lens constitute a novel family encoded in at least three intronless gene// J. Biol. Chem. 1993. V. 268. P. 11894-11901.

206. Piatigorsky J., Kozmik Z., Horwitz J., Ding L., Carosa E., Robison W.G.J., Steinbach P.J. Omega-crystallin of the scallop lens. A dimeric aldehyde dehydrogenase class S enzyme-crystallin// J. Biol. Chem. 2000. V. 275(52). P. 41064-41073.

207. Piatigorsky J., Norman В., DishawL.J., Kos L., Horwitz J., Steinbach P.J., Kozmik Z. J3-crystallin of the jellyfish lens: similarity to saposins// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. V.98(22). P. 12362-12367.

208. Pickett C.B., Lu A.Y.H. Glutathione S-transferases: gene structure, regulation and biological function// Annu. Rev. Biochem. 1989. V.58. P. 743-764.

209. Pierschbacher M.D., Ruoslahti E. Cell attachment activity of fibronectin can be duplicated by small synthetic fragments of the molecule// Nature. 1984. V. 309. P. 30-33.

210. PignoniE, HuB., ZavitzK. H. et al. The eye-specification proteins So and Eya form a complex and regulate multiple steps in Drosophila eye development// Cell. 1997. V. 91. P. 881-891.

211. Pikielny C.W., Hasan G., Rouyer F. et al. Members of a family of Drosophila putative odorant-binding proteins are expressed in different subsets of olfactory hairs//Neuron. 1994. V. 12. P. 35-49.

212. Posner M., Kantorow M., Horwitz J. Cloning and differential expression of alphaB-crystallin in the zebrafish, Danio rerio// Biochim. Biophys. Acta. 1999. V. 1447(2-3). P.271-277.

213. Prager E. M., Wilson A. C. Slow evolutionary loss of the potential tor interspecific hybridization in birds: a manifestation of slow regulatory evolution// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1975. V. 72. P.211200.204.

214. Puissant С., Houdebine L. An improvement of the single-step metod of RNA isolation by acid guanidinum thiocyanate-phenol-chloroform extraction// Biotechniques. 1991. V.8. P. 148-149.

215. Pushel A.W., Gruss P., Weisterfield M. Sequence and expression pattern of Рахб are highly conserved between zebrafish and mice// Development. 1992. V. 114. P. 643-651.

216. Quiring R., WalldortU., KloterU., etal. Homology of the eyeless gene of Drosophila to the small eye gene in mice and aniridia in humans// Science. 1994. V. 265. P. 785-789.

217. Rhoads D.M., Zarlengo R.P., Tu C.-P.D. Biochem.Biophys. Res. Commun. 1987. V. 145. P.474-481.

218. Reinemer P., Dirr H.W., Ladenstein R et al. The three-dimensional structure of class pi glutathione S-transferase in complex with glutathione sulfonate at 2.3 A resolution//EMBO J. 1991. V.10(8). P. 1997-2005.

219. Richardson J., Cvekl A. , Wistow G. Рахб is essential for lens-specific expression of zeta-crystallin//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. V. 92. P. 4676-4680.

220. Rigby P.W.J., Dickemann M., Rhodes C. et al. Labeling deoxyribonucleic acid to high specific activity by nick translation with DNA polymerase I// J. Mol. Biol. 1977. V.113. P. 237-241.

221. Roll В., Amons R., de Joong W.W. Vitamin A2 bound to cellular retinol-binding protein as ultraviolet filter in the eye lens of the gecko Lygodactylus picturatus//J. Biol. Chem. 1996. V.217. P. 10437-10440.

222. Robinson L. C., Tatchell K. TSF1: A suppressor of cdc25mutations in Saccharomyces cerevisiae//Mol. Gen. Genet. 1991. V.212230. P. 241-250.

223. Ruoslahti E., Pierschbacher M.D.New perspectives in cell adhesion RGD and integrins// Science. 1987. V.238. P. 491-497.

224. Russell P., Meakin S. 0., Hohman T.C. et al. Relationship between proteins encode by three numan gamma-crystallin genes and distinct polypeptides in the eye lens//Mol. Cel. Biol. 1987. V. &. P. 3320-3323.

225. Salvini-Plawen L. V., Mayr E. On the evolution ot photoreceptors and eyes// Evol. Biol. 1977. V. 10. P. 207-263.

226. Sambrook J., Fritsch I., ManiatisT. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. 1989. New York. Cold Spring Harbor Press.

227. Sanger F., Nicklen S., Coulson A.R. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1977. V.74. P.5463-5467.

228. Satterlie R. A. Central control ot swimming in the cubomedusan jellyfish Carybdea rastonii//J. Сотр. Physiol. 1979. V. 133. P. 357367.

229. SaxC. M., Pidtigorsky J. Expression of the alpha-crystallin/small heat shock protein/molecular chaperone genes in the lens and other tissues// Adv. Enzymol. Related Areas Molec. Biol. 1994. V. 69. P. 155-201.

230. Schoentgen F., Saccoccio F., Jolles J. et al. Complete amino acid sequence ot a basic 21-kDa protein from bovine brain cytosol./ / Eur. J. Biochem. 1987. V. 166. P. 333-338.

231. Schoentgen F., Bucquoy S., Seddiqi N. et al. Two cytosolic protein families implicated in lipid-binding: main structural and functional features//Int. J. Biochem. 1993. V. 25. P. 1699-1704.

232. Scott M. P. Intimation ot a creature//Cell. 1994. V. 79. P. 121-1124.

233. Serre L., Valle В., Bureaud N. et al. Crystal structure of the phosphatidylethanolamine-binding protein from bovine brain: a novel structural class of phospholipid-binding ptoteins// Structure. 1998. V.6. P. 1255-1265.

234. Sharp P.A., Sugden В., Sambrook J. Detection of two restriction endonuclease activities in Haemophilus parainfluenze using analytical agarose// Biochem. 1973. V 12. P. 3055-3058.

235. Siezen R. J., Shaw D. C. Physicochemical characterization ot lens proteins ot the squid Nototodarus gouldi and comparison with vertebrate crystallins// Biochim. Biophys. Acta. 1982. V. 704. P. 304320.

236. Singla C. L., Weber C. Fine structure ot the ocellus of Sarsiatubulosa (Hydrozoa, Anthomedusae)// Zoomorphology. 1982. V. 100. P. 11-22.

237. Sinning I., Kleywegt G. J., Cowan S. W. et al. Structure determination and refinement of human alpha class glutathione transterase A1-1, and a comparison with the mu and pi class enzymes/ /J. Mol. Biol. 1993. V. 232. P. 192-212.

238. Sivak J. G. Shape and focal properties of the cephalopod ocular lens// Can. J. Zool. 1991. V. 69. P. 2501-2506.

239. Smith A. C. An electrophoretic study of protein extracted in distilled water and in saline solution from the eye lens nucleus of the squid Nototodarus hawaiiensis (Berry)// Сотр. Biochem. Physiol. 1969. V. 30. P. 551-559.

240. Smolich B. D., Tarkington S. K., Saha M. S. et al. Xenopus gamma-crystallin gene expression: evidence that the gamma-crystallin gene family is transcribed in lens and non-lens tissues// Mol. Cell. Biol. 1994. V. 14. P. 1355-1363.

241. Somasundaram Т., Bhat S. P. Canonical heat shock element in the alphaB-crystallin gene shows tissue-specific and developmental^ controlled interactions with heat sock factor// J. Biol. Chem. 2000. V.275(22). P. 17154-17159.

242. Southern E.M. Detection of specific sequences among DNA fragments seperated by gel electrophoresis// J. Mol. Biol. 1974. V.78. P.503-517.

243. Spana E. P., Doe C. Q. The prospero transcriotion factor is asymmetrically localized to the cell cortex during neuroblast mitosis

244. Drosophila// Develop. 1995. V. 121. P. 3187-3195.

245. Spector A. The lens and oxidative stress, in Oxidative stress: xidants and antioxidants (Sies H., edj Academic Press, New York. 1991. P. 529-558.

246. Spector A., Chiesa R., Sredy J. et al. cAMP dependent phosphorylation ot bovine lens a crystallin// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1985. V. 82. P. 4712-4716.

247. Stenberg G., Board P.G., Carlberg I., et al. Effects of directed mutagenesis on conserved arginine residues in a human Class Alpha glutathione transferase//Biochem J. 1991.V. 274. P.549-555.

248. Stoppa-Lyonnet D., Carter P. E., Meo T. et al. Claster of intragenic Alu repeats predispose the human C1 inhibitor locus to deleterious rearrangement// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1990. V. 87. P. 1551-1555.

249. Strum J. M. Fine structure of the dermal luminescent organs, photophores, in the fish, Porichthys notatus// Anat. Rec. 1969. V. 164. P.433-462.

250. Suguoka Y., Капо Т., Okuda A. et al. Cloning and the nucleotide sequence of rat glutathione S-transferase P cDNA// Nucleic. Acids Res. 1985. V. 13(17). P. 6049-6057.

251. Tini M., Tsui L. С., Giguere V. Heterodimeric interaction of the retinoic acid and thyroid hormone receptors in transcriptional regulation of the gammaF-crystallin everted retinoic response element// Mol. Endocrinol. 1994. V. 8. P. 1494-1506.

252. Tokunada K., Taniguchi H., Yoda K. et al. Nucleotide sequence of a full-length cDNA for mouse cytoskeletal в-actin m RNA// Nuclear Acids Res. 1986. V. 14. P. 2829-2840.

253. Tomarev S.I., Zinovieva R.D., Dolgilevich S.M. et al. A novel type of crystallin in the frog eye lens.// FEBS Lett. 1984. V. 171. P. 297-302.

254. Tomarev S.I., Piatigorsky J. Lens crystallin of invertebrates. Diversity and recruitment from detoxification enzymes and novel proteins// Eur. J. Biochem. 1996. V. 235. P. 449-465.

255. Tomarev S. I., Zinovieva R. D. Squid major lens polypeptides are homologous to glutathione S-transterase subunits// Nature. 1988. V. 336. P. 86-88.

256. Tomarev S. I., Zinovieva R. D., Piatigorsky J. Crystalline ot the octopus lens. Recruitment from detoxification enzymes// J. Biol. Chem. 1991. V. 266. P. 24226-24231.

257. Tomarev S. I., Zinovieva R. D., Piatigorsky J. Charactenzation otsquid crystallin genes. Comparison with mammalian glutathione Stransferase genes// J. Biol. Chem. 1992. V. 267. P. 8604-8612.217

258. Tomarev S. I., Zinovieva R. D., Guo K. et al. Squid glutathione S-transferase. Relationships with other glutathione S-transferases and S-crystallins of cephalopods//J. Biol. Chem. 1993a. V. 268. P.4534-4542.

259. Tomarev S. I., Zinovieva R. D., Weis V. M. et al. Abundant mRNAs in the squid light organ encode proteins with a high similarity to mammalian peroxidases// Gene. 1993b. V. 132. P. 219-226.

260. Tomarev S. I., Zinovieva R. D., Piatigorsky J. Primary structure and lens specific expression of genes for an intermediate filament protein and a beta-tubulin in cephalopods// Biochim. Biophys. Acta. 1993c. V. 1216. p. 245-254.

261. Tomarev S. I., Duncan M. K., Roth H. J. et al. Convergent evolution of crystallin gene regulation in squid and chicken: the АР-1/ ARE connection// J. Mol. Evol. 1994. V. 39. P. 134-143.

262. TomaievS.I., ChungS., Piatigorsky J. Glutathione S-transferase and S-crystallins ot cephalopods: Evolution from active enzyme to lens refractive protein// J. Mol. Evol. 1995a.V. 41. P. 1048-1056.

263. Tomarev S. I., Zinovieva R. D., Duncan M. K. et al. Homeobox gene Prox 1 and lens development//Invest. Ophthalm. Vis. Sci. 1995b. V. 36. P. S844.

264. Tomarev S. I., Sundin O., Banerjee-Basu S. et al. Chicken homeobox gene Proxl related to Drosophila prospero is expressed in developing lens and retina//Develop. Dyn. 1996. V. 206.P.354-367.

265. Tomarev S.I., Callaerst P., Kos L. et al. Squid Pax-6 and eye development//Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. V. 94. P. 2421

266. Ton С. С. Т., Hirvonen Н., Miwa Н. et al. Positional cloning and charactenzation of a paired box- and homeobox-containing gene from the aniridia region// Cell. 1991. V. 67. P. 1059-1074.

267. Treton J. A., Jones R. E., King C.R. et al. Evidence against gamma-crystallin DNA or RNA sequences in the chick// Exp. Eye Res. 1984. V. 39. P. 513-522.

268. Tripp M. L., Bouchard R. A., Pinon R. Cloning and characterization of NSP1, a locus encoding a component of a CDC25-dependent nutrient-responsive pathway in Saccharomyces cerevisiae/ /Mol. Microbiol. 1989. V. 3. P. 1319-1327.

269. Tsonis P.A. Limb regeneration. Cambridg Univ. Press. 1996.

270. Vaessin H., Grell E., Wolft E. et al. Prospero is expressed in neuronal precursors and encodes a nuclear protein that is involved in the control of axonal outgrowth in Drosophila//Cell. 1991. V. 67. P. 941-953.

271. Van Dijk M.A., Sweers M.A., de Jong W.W. The evolution of an alternatively spliced exon in the alphaA-crystallin gene// J. Mol. Evol. 2001. V. 52(6). P. 510-515.

272. Voorter С. E. M., Mulders J. W. M., Bloemendal H. et al. Some aspects of the phosphorylation of alpha-crystallin// Eur. J. Biochem. 1986. V. 160. P. 203-210.

273. Uehara A., Uehara K., Ogawa K. Fine structure of the anteromedial eye of the liphistiid spider, Heptathela kimurai//Anat. Rec. 1994. V. 240. P. 141-147.

274. Wald G., Rayport S. Vision in annelid worms// Science. 1977. V. 196. P. 1434-1439.

275. Walther С., Gruss P. Pax-6, a murine paired box gene, is expressed in the developing CNS// Development. 1991. V. 113(4)/ P. 1435-1449.

276. Weber C. Structure, biochemistry, ontogenetic development and regeneration of the ocellus of Cladonema radiatum Dujardm (Cnidaria, Hydrozoa, Anthonedusae)// J. Morphol. 1981a. V. 167. P. 313-331.

277. Weber C. Lens of the hydromedusan Cladonema studied by SDS gel electrophoresis and immunofluorescent technique// J. Exp. Zool. 1981b. V. 217. P. 15-21.

278. WeisV. M., Montgomery M. K. & McFall-Ngai M. J. Enhanced production of ALDH-like protein in the bacterial light organ of the sepiolid squid Euprymna scolopes// Biol. Bull. 1936. V. 184. P. 309-321.

279. Wen Y., Li G.W., Chen P. et al. I.Lens epithalial cell mRNA. II. Expression of a mRNA encoding a lipid-binding protein in rat lens epithelial cells// Gene. 1995. V. 158. P. 269-274.

280. Werten P.J.,Roll В., van Aalten D. M., de Jong W.W. Gecko iota-crystallin: how cellular retinol-binding protein became an eye lens^ ultraviolet filter// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2000. V. 97(7). P.3282-3287.

281. West J. A., Sivak J. G., Pasternak J.et al. Immunolocalization of S-crystallins in the developing squid (Loligo opalescens) lens// Dev. Dynamics. 1994. V. 199. P. 85-92.

282. West J. A., Sivak J. G., Doughty M. J. Microscopical Evaluation of the crystalline lens of the squid (Loligo opalescent during embryonic development// Exp. Eye. Res. 1995 V. 60. P. 19-35.

283. Weston К., Yochem J., Creenwald I. A Caenorhabditis elegans cDNA that encodes a product resembling the rat glutathione S-transferase P subunit//Nucleic Acid Res. 1989. V.17. P.2138-2143.

284. Wilce M. C. J., Parker. M. W. Structure and function of glutathione S-transterases//Biochim. Biophys. Acta. 1994. V. 1205. P. 1-18.

285. Wilce M. C. J., Board P. G., Feil S. C. et al. Crystal structure of a theta-class glutathione transferase// EMBO J. 1995. V. 14. P. 21332143.

286. Wilkinson D.G. in IN Situ Hybrydization: A practical Approach. Edditor Wilkinson D.G. 1993. (IRL , Oxford). P. 74-83.

287. Willekens В., Vrensen G., Jacob T. et al. The ultrastructure of the lens of the cephalopod Sepiola: a scanning electron microscopic study// Tissue and Cell. 1984. V. 16. P. 941-950.

288. Wilson A. C., Carlson S. S., White T. J. Biochemical evolution// Ann. Rev. Biochem. 1977. V. 46. P. 573-693.

289. Wistow G. J. Evolution of protein superfamily: relationships between vertebrate lens crystallins and micro-organism dormancy protein//J. Mol. Evol. 1990. V. 30. P. 140-145.

290. Wistow G. Possible tetramer-based quaternary structures for alpha-crystallins and small heat shock proteins// Exp. Eye Res. 1993a. V. 56. P. 729-732.

291. Wistow G. J. Lens crystallins: gene recruitment and evolutionary dynamism// Trends Biochem. Sci. 1993b. V.18. P. 301-306.

292. Wistow G., Kim H. Lens protein expression in mammals: taxonspecificity and the recruitment of crystallins.// J. Mol. Evol. 1991. V. 32(3). P. 262-269 .

293. Wistow G. J., Piatigorsky J. Recruitment ot enzymes as lens structural proteins// Science. 1987. V. 236. P. 1554-1556.

294. Wistow G., Piatigorsky J. Lens crystallins the evolution and expression of proteins for a highly specialized tissue// Ann. Rev. Biochem. 1988.V.57.P.479-504.

295. Wistow G., Kim H. Lens proteins expretion in mammals taxon specificity and the recruitment of crystallins// J. Mol. Evol. 1991. V. 32. P.262-269.

296. Wistow G. J., Lietman Т., Williams L. Tau-Crystallin/alpha-enolale: one gene encodes both an enzyme and a lens structural protein// J. Cell Biol. 1988. V. 107. P. 2729-2736.

297. Wistow G. J., Mulders J. W. M., de Jong W. W. The enzyme lactate dehydrogenase as a structural protein in avian and crocodilian lenses/ / Nature. 1987. V. 326. P. 622-624.

298. Wistow G., Richardson J., Jaworski C. et al. Crystallins: The over-expression of functional enzymes and stress proteins in the eye lens// Biotech. Genet. Eng. Rev. 1994. V. 12. P. 1-38.

299. Wistow G., Sardarian L., Gan W., Wyatt M.K. The human gene for gammaS-crystallin: alternative transcripts and expressed sequences from the first intron// Mol. Vis. 2000. V. 6. P. 79-84.

300. Wistow G. J., Shaughnessy M. P., Lee D. G. et al. A macrophage migration inhibitory factor is expressed in the differentiating cells ot the eye lens// Proc. Natl. Acad Sci. USA 1993, V. 90. P. 1272-1275.

301. Wistow G., Summers L., Blundell T. Myxococcus xanthus spore coat protein S may be a small structure to vertebrates lens beta/gamma-crystallins// Nature. 1985. V. 315. P. 771 -773.

302. Wistow G., Jaworsky C., Rao P. V. A non-lens member of the beta/gamma-crystallin supertamily in the vertebrate// Cynops. Exp. Eye Res. 1995. V.61. P. 637-639.

303. Wolken J. J. Light detectors, photoreceptors and imaging systems in nature// Oxford University Press, New York, Oxford.

304. Xu P. X., Woo I., Her H. et al. Mouse Eya homologues of the Drosophila eyes absent gene requre Рахб for expression in the lens and nasal placode// Develop. 1997. V. 127. P. 219-231.

305. Zhang Y., Emmons S. W. Specification of sense-organ identity by a Caenorhabditis elegans Рахб homoloque// Nature. 1995. V. 377. P. 55-59.

306. Zigler J. S. Jr. in: Principles and practice ofophthalmology (Albert, D. M. & Jakobiec F. A., eds.) W. B. Saunders Company Philadelphia, London, Toronto, Montreal, Sydney , Tokyo. 1994.P. 97113.

307. Zigler J.S. Jr., Rao P.V. Nucleotide- binding enzyme-crystallins lead to extremely high levels of pyridine nucleotides in the ocular lens/ / FASEB J. 1991 V. 5. P. 223-225.

308. Zimmerman J. E., Bui Q. Т., Steingrimsson E. et al. Cloning and characterization of two vertebrate homologs of the Drosophila eyes absent gene// Genome Res. 1997. V. 7. P. 128-141.

309. Zinovieva R. D., Tomarev S.I., Piatigorsky J. Aldehydedehydrogenase-derived Q. -crystalline of squid and octopus. Specialization for lens expression// J. Biol. Chem. 1993. V. 268. P. 1449-11455.

310. Zinovieva R. D., Piatigorsky J., Tomarev S. I. O-Crystallin, arginine kinase and ferritin from the octopus lens// Bioch. Biophys. Acta. 1999. V. 1431. P. 512-517.

311. Zuckerkandl E. Molecular pathways to parallel evolution: I. Gene nexuses and their morphological correlates// J. Mol. Evol. 1994. V. 39. P. 661-678.

312. Zuker C. S. On the evolution of eyes: would you like it simple or compound? // Science. 1994. V. 265. P. 742-743.