Характеристика ДНК и белкового состава междисковых районов хромосом Drosophila melanogaster

Зыкова, Татьяна Юрьевна

Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Характеристика ДНК и белкового состава междисковых районов хромосом Drosophila melanogaster
ВАК РФ 03.01.07, Молекулярная генетика

Автореферат диссертации по теме "Характеристика ДНК и белкового состава междисковых районов хромосом Drosophila melanogaster"

На правах рукописи

005000841

ЗЫКОВА Татьяна Юрьевна

Характеристика ДНК и белкового состава междисковых районов хромосом ТУгоъорЫЫ melanogaster •

Молекулярная генетика - 03.01.07

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Новосибирск 2011

1 7 НОЯ 2011

005000841

Работа выполнена в лаборатории функциональной организации политенных хромосом Учреждения Российской академии наук Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, г. Новосибирск

Научный руководитель:

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук Демаков Сергей Анатольевич Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, г. Новосибирск

доктор биологических наук Омельянчук Леонид Владимирович Институт химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН, г. Новосибирск

Ведущее учреждение:

кандидат биологических наук Елисафенко Евгений Анатольевич Институт цитологии и генетики СО РАН, г. Новосибирск

Институт биологии гена РАН, г. Москва

Защита состоится «-^ » декабря 2011 г. на заседании диссертационного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук (Д-003.045.02) в Институте химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН _ в конференц-зале Института по адресу: 630090, г. Новосибирск, проспект академика Лаврентьева, 8. e-mail: kokoza@mcb.nsc.ru

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН

Автореферат разослан «3/» октября 2011 г.

Ученый секретарь Диссертационного совета кандидат биологических наук

Pfeop1 е б. Кокоза

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. В настоящее время взаимосвязь структурной организации и генетической активности различных районов интерфазных хромосом очевидна. Причины и механизмы этой взаимосвязи до сих пор во многом не поняты. Их изучение является одной из главных задач современной биологии. "Классические" политенные хромосомы двукрылых, которые рассматриваются в качестве модели интерфазной хромосомы, открывают большие возможности в этом направлении.

Политенные хромосомы имеют гигантские размеры и характерную морфологию, которая возникает вследствие чередования плотноупакованного хроматина дисков и менее плотных междисков и пуфов. Многочисленные исследования в значительной степени прояснили молекулярно-генетическую организацию дисков и пуфов. Однако функции междисков до сих пор во многом не понятны. Обнаружение у некоторых из них свойств, характерных для транскрипционно активных районов, а также высокое сходство дискового рисунка хромосом из разных тканей и органов дрозофилы поддерживают гипотезу о локализации в междисках небольших, постоянно активных генов клеточного метаболизма, т.н. генов «домашнего хозяйства». Существуют и другие точки зрения. В частности, эти структуры рассматривают как регуляторные районы генов, расположенных в соседних дисках, как барьеры, разделяющие хромосомы на структурно-функциональные домены, по другим представлениям - возможные участки инициации репликации. Тем не менее, ни одна из многочисленных гипотез о молекулярной и генетической организации хромосом не получила убедительного фактического обоснования (подробности в обзоре гЫпш1еу е1 а1, 2004). Функциональная роль междисков может быть определена в результате анализа их молекулярной организации, однако их малые размеры и низкое содержание ДНК, а также отсутствие адекватных методов не позволяют точно соотнести между собой молекулярные и цитологические данные для этих районов. Систематический молекулярный анализ организации междисков, включающий исследования конкретных последовательностей, упаковки ДНК в них и характеристик ассоциированных белковых факторов, был начат относительно недавно и обязан развитию двух методов - Р-элемент-опосредованной трансформации генома дрозофилы и электронно-микроскопического (ЭМ) картирования инсерций транспозонов на политенных хромосомах. В частности, в результате ЭМ анализа политенных хромосом было обнаружено, что встройка транспозона в междисковый район может вызывать формирование нового тонкого диска, что открывает уникальную возможность решения проблемы точного соотнесения молекулярных и цитологических данных в этих районах. Зная молекулярную организацию транспозона, можно клонировать и определить последовательности ДНК, прилежащие к встройке, что позволяет проводить прямые эксперименты по изучению генетических и структурных особенностей междисковых районов. Было показано, что последовательности ДНК междисков уникальны в геноме дрозофилы, представляют собой преимущественно межгенные области, содержат поли-А, поли-АТ, и поли-АО-тракты, последовательности,

способные переходить в Z-конформацию, консенсусы узнавания топоизомера-зой II, общую АТ-обогащенность (до 80%), а также участки, характерные для последовательностей ДНК, связанных с белками ядерного матрикса (Demakovet al., 1993; Шварц и др., 1998; Demakov et al., 2004; Зимин и др., 2004; Semeshin et al., 2008; Ватолина и др., 2011).

Поскольку гигантские политенные хромосомы легко анализировать под микроскопом, а интерфазные хромосомы обычных диплоидных клеток увидеть практически невозможно, до сих пор остаются открытыми вопросы о том, насколько одинакова организация двух этих типов хромосом: существуют ли какие-то структурные различия между ними, кроме очевидных различий в размерах и есть ли в интерфазных хромосомах митотически делящихся клеток структуры, подобные дискам и междискам политенных хромосом.

Разрабатанный нами подход по точному молекулярному картированию районов междисков в совокупности с новыми данными, полученными прежде всего в рамках глобального проекта modENCODE, по полногеномному распределению широкого спектра хроматиновых белков в различных типах клеток и на разных стадиях развития дрозофилы позволяют с высоким разрешением картировать сайты связывания многих белковых факторов и проводить тонкий структурно-функциональный анализ хроматина на значительных участках хромосом. Цели и задачи исследования. Целью данной работы является определение мо-лекулярно-генетических характеристик междисковых районов и сравнение их организации в политенных и не политенных хромосомах дрозофилы. Для достижения этих целей были сформулированы следующие задачи:

- Провести сравнительный анализ последовательностей нуклеотидов ДНК из районов междисков и охарактеризовать их молекулярно-генетическую организацию.

- Исследовать следующие функциональные характеристики междисков:

а. Локализацию ДНКаза I гиперчувствительных сайтов как маркеров открытого хроматина.

б. Закономерности встраивания Р-элементов (по данным FlyBase) в районы исследуемых междисков.

в. Распределение белков хроматина, плотности нуклеосом, компонентов репли-кативного комплекса ORC (Origin Recognition (Complex) (данные проекта modENCODE) в районах хромосом митотически делящихся культур клеток, соответствующих междискам политенных хромосом

- На основе свойств хроматина, выявленных для междисков, определить границы дисков и междисков на физической карте на примере отдельного района по-литенной хромосомы.

Научная новизна. В настоящей работе идентифицировано на физической карте семь новых междисков и суммированы результаты молекулярно-

генетического анализа 13 междисков. Определены их генетическое содержание и такие функциональные характеристики как частота встраивания транспозо-нов, распределение гиперчувствительных к ДНКаза I сайтов, локализация хромосомных белков. Впервые показано, что для большинства районов, соответствующих междискам, в культуре клеток выявляется комбинация белков, характерных для открытого хроматина. Распределение данных белков коррелирует с локализацией участков, имеющих сниженную плотность нуклеосом, а также с распределением белка ORC2 из комплекса инициации репликации. На примере района 9F13-10B3 X хромосомы впервые показано, что хромосомы митотически делящихся клеток представлены структурами, порядок чередования и характеристики которых соответствуют дискам и междискам политенных хромосом. На основании полученных результатов впервые сформулировано представление о междиске как базовой структуре, принимающей участие в общеклеточных процессах формирования и поддержания функциональной архитектуры интерфазной хромосомы.

Положения, выносимые на защиту. Рассматривается представление о междисках политенных хромосом как структурах размером 1-3 т.п.н., обладающих открытой автономной конформацией хроматина. Для них характерны: присутствие белков открытого хроматина, сниженная плотность нуклеосом, гиперчувствительность к ДНКазе I, высокая частота инсерций Р-элементов и преимущественная локализация межгенных областей или 5' некодирующих участков генов. Междиски сохраняют консервативность организации в интерфазных хромосомах разных типов клеток и связаны с белками, участвующими в таких общеклеточных процессах как транскрипция, репликация и модификация хроматина. На основании полученных результатов развивается представление о междиске как базовой постоянной структуре интерфазной хромосомы. Практическая ценность. В работе показана высокая технологичность подхода к тонкому картированию и анализу конкретных хромосомных структур, предложенного ранее для клонирования ДНК междисков. Проведены первые прямые эксперименты по изучению организации хроматина междисков. Предложен подход, позволяющий с высокой точностью картировать 1раницы отдельных междисков и дисков на физической карте генома дрозофилы. Приведены первые результаты анализа организации интерфазных хромосом в разных типах клеток, полученные с использованием анализа распределения хромосомных белков по данным полногеномных исследований последних лет. Результаты этих экспериментов являются базовыми для дальнейшего анализа структурно-функциональной организации интерфазных хромосом. Апробация работы. Результаты работы были представлены в виде постеров на: 19-той Европейской научно-исследовательской конференции по дрозофиле (Венгрия, 2005), Международной молодежной научно-методической конференции (Томск, Россия, 2007), международной конференции «Хромосома 2009» (Новосибирск, Россия, 2009), Всероссийском симпозиуме «Структура и функции клеточного ядра», (Санкт-Петербург, Россия 2010), а также в виде докладов на: международной конференции «Хромосома 2009» (Новосибирск, Россия,

2009), международном симпозиуме «Контроль экспрессии генов и рак», (Москва, Россия, 2010) и 2-ой ежегодной научно-исследовательской конференции по дрозофиле (Сан-Диего, США, 2011, пленарный доклад).

Вклад автора. Основная часть экспериментов была выполнена автором самостоятельно. Электронно-микроскопический анализ районов инсердий транспо-зонов был полностью проведен д.б.н. В.Ф. Семешиным (ИХБФМ СО РАН). Саузерн-блот гибридизации, а также начальные эксперименты по клонированию ДНК междисков проводились совместно и в соавторстве с д.б.н. С.А. Де-маковым. Картирование цитологических структур на физической карте и характеристика дисков и междисков района 9F13 - 10ВЗ политенной X хромосомы проводилось совместно и в соавторстве с академиком РАН, д.б.н., проф. И.Ф. Жимулевым. Полногеномный анализ распределения белков и анализ распределения инсерций /'-элементов в районах междисков проводился совместно с к.б.н. В.Н. Бабенко (ИЦиГ СО РАН), к.б.н. И.В. Макуниным и Ф.П. Гончаровым (ИХБФМ СО РАН).

Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов, обсуждения, а также выводов и списка цитируемой литературы, включающего 348 ссылок. Работа изложена на 152 страницах машинописного текста, содержит 10 таблиц и 29 рисунков. Публикации. По теме диссертации опубликовано 3 статьи и 8 тезисов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ Ливии мух. Использованные в работе линии мух описаны в справочнике Lindsley, Zimm, 1992, в базе данных FlyBase (flybase.bio.indiana.edu/), а также в статьях Демаков и соавт., 2001; Зимин и соавт., 2004; Semeshin et al., 2008; Ва-толина и соавт., 2011.

Работа с нуклеиновыми кислотами. Все эксперименты, связанные с выделением и анализом нуклеиновых кислот, проводили с использованием методов, описанных в руководстве (Sambrook and Russell, 2001) или в соответсвии с рекомендациями фирм-производителей (Qiagen, Promega и др.). Работа с бактериями и плазмидами. Работу с бактериями и плазмидами проводили по стандартным протоколам, описанным в сборниках (Маниатис и др., 1984; Мазин и др., 1990), с небольшими модификациями. «Спасение» Р-мишени осуществляли, как описано ранее (O'Kane, Gehring, 1987). Работа с хроматином. Клеточные ядра выделяли по методике, описанной Шаффером и соавторами (Shaffer et al., 1994). Обработку ДНКазой I проводили, как описано в руководстве (Sambrook and Russell, 2001).

Компьютерный анализ данных. Нуклеотидные последовательности анализировали, используя программное обеспечение BLAST, сервер UCSC, а также данные FlyBase и доступные данные проекта modENCODE для D. melanogaster (Celniker et al., 2009). Оценку степени колокализации белков открытого хроматина в геноме дрозофилы проводили с помощью программного обеспечения XLStat (www.xlstat.com).

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

1. Молекулярио-генетическая организация междисков Р-элементные транспозоны, интегрированные в геном дрозофилы, при встраивании в районы междисков политенных хромосом формируют новые диски, что позволяет использовать юс как маркеры положения междисковых районов на физической карте. С помощью этого подхода ранее были получены последовательности нескольких междисков, показана их уникальность и обогащенность АТ-районами, установлено наличие нуклеосомной укладки и матрикс-ассоциированных последовательностей (Rykowski et al., 1988; Semeshin et al., 1989; Шварц и др., 1998; Demakov et al., 2004). В настоящей работе мы идентифицировали на физической карте еще 7 новых междисков и суммируем результаты молекулярно-генетического анализа 13 междисков. Анализ последовательностей ДНК в непосредственной близости от маркерных транспозонов показал, что в 9 случаях инсерции произошли в геномные области между кодирующими генами. В остальных случаях оказалось, что в междиске 1А8/В1-2 сайт инсерции находится в интроне гена ewg, а в междисках ЗА4/А6 и 79D2/D3 - в 5'UTR генов egh и Csp, соответственно; в междиске 87С8/С9 -в эк-зоне гена Men (Рис. 1). Поскольку положение транспозонов относительно границ междисков точно не известно, мы анализировали последовательности вокруг транспозонов ступенчато, по фрагментам: первым был фрагмент, содержащий по 1 т.п.н .справа и слева от точки встраивания; следующие фрагменты отступали от первого каждый раз на 1 т.п.н. В сумме все фрагменты заняли 20 т.п.н - поЮ т.п.н вправо и влево от места встройки. В каждом фрагменте определяли число нуклеотидов, соответствующих интронам, экзонам, межгенным районам на основании Fly Base gene annotations, а также число нуклеотидов консервативных элементов, используя phastCons elements (Siepel et al., 2005). Результаты показывают, что фрагменты, содержащие участки, непосредственно прилегающие к встройке, которые, вероятнее всего, и соответствуют междискам, обогащены некодирующими и 5' нетранслируемыми последовательностями ДНК по сравнению с фрагментами, более удаленными от точки встраивания. В то же время ближайшие к встройке последовательности являются наименее консервативными в геномах рода Drosophila. (Рис. 2а).

2. Междиски являются горячими точками для Р-элементных инсерций Известно, что Р-элементы имеют повышенную частоту встраивания в 5'-регуляторные области генов, т.е. в последовательности длиной около 500 п.н., расположенные выше и ниже от сайта инициации транскрипции, и 5' некоди-рующие области генов (Spradling et al., 1995; Bellen et al., 2004). Тонкое ЭМ картирование показало, что из 26 проанализированных инсерций, не нарушающих жизнеспособность, 21 инсерция произошла в районы, которые являются междисками в политенных хромосомах D. melanogaster (Semeshin et al., 1986; Semeshin et al., 1989). Однако селекция и малое число инсертов не позволяют

1А8/В1-

У_ 3

1 .1

67BU/C1

iC\ -Л-

path

ND -.^„av^-0RC2äl» ятю

7ТО2ЛЭЗ

ЗС6/С

NDi 0RC2

5F3/F5-6 -

ND 'j-

0RC2 ж

т-i

8Е9/Е10 —

ND § ORC2 гт

яшшшт г г

S4F10/F1I

MD ORC2

-*т

85D9/D10-

)| "TT'-

ji^T

Ш1

Й6В4/В6

60П8/ЕЮ-

1.1 11

uTi

.11 1

CG276$ CG30424 JfWböZS

ND Süjj

оясгшии

61C7/CS-

Üj Д'йГ;!^

87С8/С9

ban — 1 .» * ~

ND • 1 I

ORC2 - :<аавшкя»

Рисунок 1. Молекулярно-генетическая карта районов, окружающих точки встраивания маркерных транслозонов. Треугольники обозначают сайты инсерций маркерных транспозонов; вертикальные стрелки - сайты интеграции Р-элементов (Fly Base, в случае близкого расположения сайтов встраивания их число указано над стрелками). Т - направление к теломере. Центральная панель соответствует физической карте; внизу показаны данные о плотности нуклеосом (ND) и сайтов связывания для белка пререпликативного комплекса ORC2 (MacAI-pine et ai, 2010). Степень интенсивности окраски соответствует интенсивности связывания белка. Для междиска ЗС6/С7 положение междиска сооветствует позиции делеции faswb, удаляющей междиск. Одно деление на физической карте равно 1 т.п.н.

сделать обоснованным заключение о междисках как горячих точках встраивания траспозонов. Для анализа распределения Р-элементов мы отобрали 33481 инсерцяю с единичными (уникальными) сайтами интеграции в геноме. D. mela-nogaster. Точность картирования сайтов составляла менее 10 п.н (FlyBase, версия FB2010 01 от 22.01.2010). Анализ проводили, используя поисковый сервер UCSC Genome Browser (Kuhn et al., 2009), dm3 genome assembly и аннотации к

аюнсераативные элементы Шэкзоны оинтроны «межгенные участки

160 МО 120 ¡(KI -8(1 00 -4(1 -2(1 •

Рисунок 2. Число нуклеотидов, принадлежащих консервативным элементам, экзонам, ин-тронам и межгенным областям (а), и число инсерций, локализованных на различном расстоянии от точки встраивания маркерного транспозона (б). По оси абсцисс - расстояние сегментов ДНК от точки встраивания маркерного транспозона; одно деление равно 1 т.п.н.; по оси ординат - число нуклеотидов (а) и число инсерций (б). Схема распределения сегментов ДНК относительно маркерного транспозона в районах междисков (в).

версии 5.12 (октябрь 2008). В каждом из 13 исследованных районов мы анализировали 10 сегментов геномной ДНК, образованных последовательно расположенными фрагментами длиной по 1 т.п.н. по обе стороны от сайта встройки маркерного транспозона (Рис. 2в). Данные для каждого сегмента анализировали с помощью Table Browser на сервере UCSC (http://geBome.ucsc.edit). Всего, в изучаемых сегментах оказалось 275 инсерций /"-элементов, причем первый сегмент (1 т.п.н. относительно маркерного транспозона) содержит подавляющее число встроек (171), а остальные, более удаленные от «центра» междиска 9 сегментов, имеют гораздо меньшую частоту встраивания (Рис.2б). Таким образом, эти данные подтверждают наше представление о междисках как горячих точках встраивания Р-элементов.

3. Междиски содержат ДНКаза I гиперчувствительные области

Картирование ДНКаза I гиперчувствительных сайтов или DHSs (DNAse I Hypersensitive Sites) является одним из подходов для выявления «открытого» хроматина. Известно, что активность эукариотических генов сопровождается чувствительностью к нуклеазам, которая отражает изменения в конфигурации хроматина, необходимые для взаимодействия с транс-факторами при экспрессии и репликации генов (Armstrong et al, 1996). Мы картировали DHSs в шести междисках хромосом слюнных желез личинок дикой линии Oregon-R с помощью непрямого терминального мечения. Кроме того, использовали линию faswb, в которой имеется делеция, удаляющая междиск ЗС6/С7 (Rykowski et al., 1988; Demakov et al., 2004). Для всех шести нативных междисков мы нашли специфические на DHSs сигналы в областях, соответствующих ближайшему окружению маркерного транспозона (4-8 т.п.н. вокруг сайта встраивания маркерного транспозона) (Рис. 3). Размеры DHS варьировали от 50 до 580 п.н. Ранее было показано, что 1,5 т.п.н. из междиска ЗС6/С7 сохраняют деконденсированное состояние, находясь в составе транспозона, встроенного в геном (Semeshin et al., 2008). В проксимальной области этого фрагмента в политенных хромосомах линии Oregon-R мы обнаружили два больших DHSs (DHS3 и DHS4) и несколько минорных (рис. 36, в). Интересно отметить, что обнаруженные нами в междиске ЗС6/С7 из слюнных желез DHSs совпадают с картированием DHSs (DHSs 1-4) в ядрах эмбриональных клеток (Vasquez, Schedl., 2000). Важно подчеркнуть, что DHSs, картированные нами в эндогенных междисках ЗС6/С7 и 61С7/С8, сохранялись в интегрированных в геном транспозонах PIcon-ЗС и PI-соп-61С, несущих последовательности этих междисков (Semeshin et al., 2008). Удаление из междисковой последовательности ЗС6/С7 250 п.н., совпадающих с локализацией DHSs, привело к ингибированию формирования междиска в транспозоне (Андреенков и соавт., 2010). В целом результаты еще раз подтверждают открытость хроматина в междисках и позволяют предполагать, что наличие DHS в междисках связано с их деконденсированным состоянием.

Рисунок 3. Саузерн-блот гибридизация для районов эндогенных междисков ЗА5/А6 (а) ЗС6/7 (б, в), 60Е8/Е10 (г), 61С7/С8 (д, е), 8509/010 (ж) и 87С8/С9 (з). Фрагмент ЗС-1.5, содержащий 1,5 т.п.н., формирующие междиск ЗС6/С7, обозначен черной линией. Фрагмент, удаляемый делецией (а5"1>, обозначен пунктирной линией. Горизонтальные стрелки обозначают сайты рестрикции для эндонуклеаз, продуцирующих инициальные фрагменты ДНК; вертикальные стрелки - гены и направление транскрипции; треугольники - сайты встраивания маркерного транспозона; вертикальные прерывистые линии - районы наиболее вероятной локализации междисков; серые прямоугольники - позиции проб; черные прямоугольники (обозначены цифрами) - ДНКаза I гиперчувствительные сайты. Треугольники над форе-граммами отражают концентрацию ДНКазы I. М - маркер молекулярной массы ДНК.

из

е- S3

шняш

4. В хромосомах митотически делящихся клеток районы, соответствующие междискам политенных хромосом, обогащены белками, характерными для открытого хроматина

Зная позиции междисков политенных хромосом на физической карте генома, можно наложить на них данные по распределению различных белков

-5 -4,5 -1 -3,5 -3 -2,5 -2 -1,5 -1 -O.sTtO.S +1 +1,5 +2 »2.5 »3 »3.5 I-1-Г-1 I-1-т---

Pol 11

wosiB

ORC2Ü Chrizig Мр1с Hplb Нр1а PC Нр2 GAF SEAF32 Ср190 Я CTCF MOOCMDG4) Su_Hw dbSI 2 ® NURF301 Я BREI Я Ти Я «RING AI Щ Su(vai)3-7 El

Sut№)3~if

P-ins

H3K4me2: H4K8ac НЗКЭас H4K16ac H3K4ma1 H3K27ac H1-d,ps КЗМЗас ; M4K5ac I H26-ubiq ; H3K79me2 H3X4ma3 НЗКЗбтоЗ H3K?9me1 H3K233C H3K3me2 НЗКЭтеЗ НЗК27тсЗ Н4ас teira H3K<ma3-LP

..............

.....

ШШг:.

мтшш................|---------------------и

ваш

(Т.п.н.)

-J-1-1 , „I......I.....I......I-1-L. ......I_I ,l .....I I I.....,1..........1............I............I

-4,5 -4 -3,5 -3 -2,5 -2 -1,5 -1 -6,5 +0,5 +1 »1,5 +2 »2,5 »3 +3,5 +4 »4,5 +5

Количество (%)

Рисунок 4. Интегрированное распределение индивидуальных белков и свойств хроматина в участках генома клеточных культур дрозофилы, соответствующих 13 междисковым районам политенных хромосом. Доли фрагментов ДНК (в процентах), связывающие определенные белки или характеризующиеся определенной плотностью распределения мононуклеосом и встроек Р-транспозонов и приходящиеся на каждый из участков размером 0,5 кб в пределах 10 кб (по 5 кб влево и вправо от Р-транспозонов, маркирующих междиски), обозначены цветной кодировкой внизу рисунка. Вертикальными пунктирными линиями отмечены участки, наиболее вероятно относящиеся к междискам.

и других характеристик хроматина, полученные на культурах клеток в проекте тос!ЕНС(ЮЕ (Се1шкег е( а!., 2009). Были использованы данные по распределению белковых факторов в культуре клеток Б2. На рисунке 4 показан анализ

распределения каждого из белков хроматина и гистоновых модификаций, а также сайтов локализации Р-транспозонов и участков с пониженной плотностью нуклеосом в пределах 10 т.п.н, центрированных относительно сайтов ин-серций маркерных транспозонов в 13 междисковых районах. Оказалось, что последовательности от 1,5 до 4 т.п.н., ближайшие к этим сайтам, действительно значительно обогащены сайтами связывания таких белков -маркеров открытого хроматина как RNA pol II, CHRIZ, ORC2, GAF, BEAF-32, СР190, Trx, WDS, dMi-2, NURF301 и BRE1. Кроме того, эти же участки чаще всего проявляют сниженную плотность нуклеосом и характеризуются преимущественным встраиванием Р-транспозонов (рис. 1, рис. 4). Среди гистоновых модификаций, характерных для активного хроматина, наиболее часто (50-100%) и широко (8-10 т.п.н.) представлены формы H3K4me2, Н4К8Ас, НЗК9Ас, НЗК4те1 и Н4К16Ас. В отличие от негистоновых белков - маркеров открытого хроматина, распределение гистоновых модификаций, характерных для этого типа хроматина, не носит ярко выраженного локального характера, однако наблюдается незначительное повышение их представленности к краям исследованных нуклео-тидных последовательностей (рис. 4). В исследованных районах междисков представленность белков, характерных для закрытого хроматина, крайне низкая и нам не удалось выявить каких-либо закономерностей в их локализации.

5. Полногеномный анализ распределения белков, выявленных в районах междисков

Для анализа особенностей локализации белков в масштабе всего генома дрозофилы были использованы данные из базы GEO на сайте http://www.ncbi.nlm.nih.gov/gds/ и modENCODE в виде gff-formatted files. Мы выбрали фрагменты с положительными значениями M-value и оценили их распределение и длины в пределах генома дрозофилы. Количество фрагментов, связывающих белки открытого хроматина, составляет 3000-5300. Они имеют длину 1-3 т.п.н., что соответствует размеру и количеству междисков в политен-ных хромосомах (Zhimulev, 1996). Наиболее высокие степени корреляции выявляются между группой белков, характерных для открытого хроматина выявляемых в 13 исследованных междисках, таких как BEAF-32, CHRIZ, RNApol II, ORC2, Hl-dips, Trx, WDS, NURF301 и BRE1, а также между белками, чаще относящимися к закрытому хроматину, - MOD(MDG4), SU(HW), E(Z), dRING (рис. 5a). Используя метод Agglomerative hierarchical clustering, мы оценили частоты колокализации белков, которые разделились на 3 группы (рис. 56). Среди них наиболее часто вместе располагаются такие факторы открытого хроматина, как BEAF-32, CHRIZ, Hl-dips, RNApol II, ORC2, Trx и WDS, значительная часть которых, по данным литературы, локализуется в районах междисков политенных хромосом.

»*

vbeafcs • тг"«овс

4CWI j» ТГС »

NURFX) * •

■К:: --: ^ '- ^ < --К1

WOS» *RNSi»lll * \ ««Rlns

»SlZl

« ctcf

MntWMlX.Ji ®

! ptti n

S 3

о X

° s " Й О 3

Рисунок 5. Оценка степени колокализации «междисковых» белков хроматина в масштабе всего генома дрозофилы, (а) График многомерного шкалирования (MDS) plot) для 18 белковых факторов; по осям абсцисс и ординат показана степень колокализации белковых факторов (в условных единицах), (б) Аггломеративная иерархическая кластеризация белковых факторов (Agglomerative hierarchical clustering (АНС) (XLStat Inc., wvvw.xisiat.com).

6. Картирование цитологических структур на физической карте и характеристики дисков и междисков в районе 9Р13 - 10ВЗ

На основе данных о междиск-специфичных белках (Ватолина и др., 2011), белковых комплексах в геноме Вгозоркйа (РШоп е1 а1., 2010) и результаты проекта тос!ЕМССЮЕ (КЬагсЬепко а1., 2011) были впервые прокартированы границы дисков и междисков на физической карте и охарактеризованы их основные свойства. Мы изучили организацию хромосом митоти-чески делящихся клеток в районе 9Р13 - 10ВЗ, который ранее был хорошо

охарактеризован цитологически и генетически; многие гены в этом районе были локализованы на физической карте с помощью хромосомных перестроек; для этого района была построена электронно-микроскопическая карта (Zhimu-lev et al., 1981; Kozlova et al., 1994). Данные по точной локализации генов в изучаемом районе, цитологической локализации интеркалярного гетерохрома-тина, характеризующегося поздней репликацией, наличием белка SUUR, плотной упаковкой материала хромосомы и низкой плотностью генов, а также данные по распредению различных белков, модификаций гистонов, ORC2 и инсерций Р-элементов, полученные на культурах клеток в маштабе генома Drosophila (данные modENCODE; Filion et al., 2010; Kharchenko et al., 2011; MacAlpine et al., 2010; van Steensel et al., 2010; Deal et al., 2010), были наложены на физическую и цитологическую карты исследуемого района (рис. 6). По характеристикам хроматина в культурах клеток дрозофилы в районе 9F13 -10ВЗ выделяется три домена (рис. 6). Необходимо отметить, что диск 10А1-2 политенных хромосом маркируется геном v в дистальной части и геном sev в проксимальной (Kozlova et al., 1994) (рис. 6а). Эти гены расположены на физической карте в длинном фрагменте инактивированного хроматина («черного», по Filion et al., 2010), который соответствует диску 10А1-2 в политенных хромосомах (рис.би).

Два больших домена, соответствующих дискам 10А1-2 и 10В1-2 размером 190 и 170 т.п.н., не содержат белков-маркеров открытого хроматина (рис. 6в), характеризуются отсутствием ДНКаза I гиперчувствительных сайтов (рис. 6г) и белков ORC2 (рис. 6д), поздней репликацией (рис. 6о), пониженной плотностью генов (рис. 6п). С этими доменами связываются белки-маркеры неактивного хроматина, такие как SUUR, Lamin и Dl(pnc. 6л, м, н). Таким образом, эти два домена в культурах митотически делящихся клеток обладают свойствами интеркалярного гетерохроматина.

Средний домен, напротив, отличается высокой плотностью генов (рис. 6п), ранним завершением репликации (рис. 6о), отсутствием белков SUUR, Lamin и D1 (рис. 6л, м, н), наличием белков открытого активного хроматина (рис. 6в), ДНКаза I гиперчувствительных областей (рис. 6г), белков ORC2 (рис. 6д), участков, в которых отсутствует гистон HI (рис. бе). Белки и другие характеристики хроматина располагаются в этом домене локально, в виде узких участков размером 1-3 т.п.н. и число этих участков соответствует числу междисков по-литенной хромосомы в районе 9F13-10B3. Кроме того, большие домены, которые соответствуют большим черным дискам 10А1-2 и 10В1-2 интеркалярного хроматина политенной хромосомы, также ограничены участками, содержащими специфичные для междисков белки. Картируя положение междиск-специфичных белков на физической карте, мы смогли оценить длину междисков и дисков. Междиски в районе 9F13 - 10ВЗ диплоидных хромосом составляют 5% от всей ДНК этого района, их размер варьирует от 1,3 до 4,2 кб (2,2 т.п.н. в среднем), что точно соответствует оценкам Беермана (1972), полученным на политенных хромосомах (5% и 2 т.п.н., соответственно). Длина диска

10А1-2 10В1-2

Scale chrX: I 10.

P-elements density 0 | CHRIZ-BR.S2II CHRIZ-WR.S21 BEAF-70.S2 BEAF-HB.S2 GAF.S2

lOaoowjd TOSODtKj

200Ml}---- - --{---

lOBOOOOd mssoood H/Moood

sevBB

POL II-ALG.S2 I I WDS-Q2691.S2 BRE1-Q2539.S2 NURF301-Q2602.S2 >

TrK-C.S2 (

H3K9AcS0P-1new.S2

DHS.S2 I I I DHS.BG31 I

OHS.Kc I; dORC2.Kc I dORC2.S2 I i dORC2.BG3 III! H1 dips.Kc I !

3 30 chrom.states.S2 шв к ||

30 chrom.slates.BG3 ваш 1' U 5 Chrom.states.Kc до м

К CATCH-IT Л

d1.kc

SuUR.

Z уИ-

Lamin.Kc

О Replication Replication Replication

Gene

шсойк! тбоик! II2OOM«Í

Рисунок 6. Локализация белков и характеристик хроматина в районе 9F13 - 10ВЗ митотиче-ских хромосом (данные modENCODE). (а) физическая карта ДНК; позиции генов v и sev согласно FlyBase. (б) количество инсерции Р-элементов на 1 т.п.н. (данные FlyBase). (в) белки, специфические для междисков и открытого хроматина в клетках S2 (Kharchenko et al., 2011). (г) ДНКаза I гиперчувствительные сайты (DHSs) в культурах клеток S2, BG3 и Kc (Kharchenko et al., 2011). (д) сайты связывания ORC2 в культурах клеток S2, BG3, Кс и клетках слюнных желез личинок 3-го возраста (Eaton et al., 2010). (е) провалы в связывании гистона Н1 в клетках Кс (Braunschwelg et al., 2009). (ж) гистон НЗ.З в клетках S2 (modENCODE, Henikoff group), (з) 30 типов хроматина в BG3 и S2 клетках (Kharchenko et al., 2011). (и) 5 типов хроматина в Кс клетках (Filion et al., 2010). (к) динамика нуклеосом в S2 клетках (Deal et al., 2010). (л) локализация белка D1 в клетках Кс (Filion et al., 2010). (м) локализация белка SuUR в клетках Кс (Filion et al., 2010). (н) локализация ламина в клетках Кс (Filion et al., 2010). (о) ранне-поздняя репликация в S2, Кс и BG3 клетках (Schwaiger et al., 2009). (п) плотность генов (Belyakin et al., 2010).

10А1-2 в диплоидных хромосомах (190,1 т.п.н.) практически точно соответствует оценкам длины этого диска в политенных хромосомах с помощью хромосомной ходьбы (183-195 т.п.н., 189 т.п.н. в среднем) (Ког1оуа е1 а1., 1994). Таким образом, хромосомы митотически делящихся клеток обладают структурами, подобными дискам и междискам района 9Р13-10ВЗ политенной X хромосомы.

Заключение

Полученные в данной работе результаты позволяют сделать следующее заключение относительно структурной и функциональной организации междисковых районов. Междиски являются структурами размером около 1-3 т.п.н. и характеризуются: уникальными последовательностями ДНК; автономной открытой конформацией хроматина; локализацией белков, специфичных для открытого хроматина; наличием участков, в которых отсутствует гистон Н1; сниженной плотностью нуклеосом; гиперчувствительностью к ДНКазе I; высоким уровнем инсерций Р-элементов; локализацией белков СЖС; представлены межгенными областями и 5' некодирующими участками генов. Районы, соответствующие междискам политенных хромосом, сохраняют консервативную структуру в интерфазных хромосомах разных клеточных типов и связываются с белками, участвующими в общеклеточных процессах, таких как транскрипция (содержат сайты связывания РНК полимеразы И), репликация и модификации хроматина. На основании полученных данных развивается представление о междиске как базовой постоянной структуре интерфазной хромосомы.

ВЫВОДЫ

1. На основании данных по цитологическому картированию встроек Р-транспозонов в районы междисков клонированы, определены и локализованы на молекулярной карте последовательности ДНК семи междисков.

2. Анализ молекулярно-генетической организации последовательностей ДНК 13 междисков (семи, полученных в данной работе и шести, идентифицированных ранее) показал, что они в большинстве случаев представлены некодирую-щими межгенными спенсерами и 5' некодирующими областями генов. В двух случаях междиски представлены интроном и экзоном генов.

3. Междисковые районы обогащены ДНКаза I гиперчувствительными участками. Положение этих участков сохраняется в последовательностях ДНК междисков, перенесенных в другое генетическое окружение.

4. Показано, что в пределах протяженных участков геномной ДНК встройки Р-транспозонов происходят преимущественно в районы исследуемых междисков. Локализация сайтов встраивания Р-транспозонов коррелирует с положением ДНКаза I гиперчувствительных участков.

5. Районы междисков в политенных и митотически делящихся клетках содержат сходный набор белков-маркеров открытого хроматина: РНК-полимеразу II, СЖС2, САР, ТЯХ, СНШ2 и ацетилированные гистоны. Эти районы обеднены

белками репрессированного, неактивного хроматина: PC, E(Z), НЗК9МеЗ, НЗК27МеЗ и др.

6. Белки открытого хроматина, характерные для междисков, в рамках всего генома дрозофилы демонстрируют преимущественную колокализацию.

7. Данные о междиск-специфичных белковых компонентах позволили определить границы дисков и междисков на физической карте (для района 9F13-10ВЗ). Показано, что в митотически делящихся клетках организация хроматина в данном районе соответствует рисунку дисков и междисков политенной хромосомы.

Список публикаций по теме диссертации

1. Semeshin V.F., Demakov S.A., Shloma V.V., Vatolina T.Yu, Gorchakov A.A., Zhimulev I.F. Interbands behave as decompacted autonomous units in Drosophila melanogaster polytene chromosomes. Genetica, 2008,132(3), 267-279.

DOI 10.1007/s 10709-007-9170-5

2. Демаков C.A., Андреенков O.B., Беркаева М.Б., Ватолина Т.Ю., Волкова Е.И., Квон Е.З., Семешин В.Ф., Жимулев И.Ф. «Функциональная организация междисков политенных хромосом дрозофилы». Генетика (2010) N10, 14211423

3. Ватолина Т. Ю., Демаков С. А., Семешин В. Ф., Макунин И. В., Бабенко В. Н., Беляева Е. С., Жимулев И. Ф. Идентификация и молекулярно-генетическая характеристика междисков политенных хромосом Drosophila melanogaster. Генетика, 2011, № 5, С. 597-609

Тезисы конференций

1. Т.Ю. Ватолина, С.А. Демаков, В.Ф. Семешин, В.В. Шлома, И.Ф. Жимулев. Клонирование и сравнительный анализ нуклеотидных последовательностей ДНК междисков политенных хромосом Drosophila melanogaster!! Цитология. - 2005. - Т. 47(9). С. 799-800.

2. S. Demakov, A. Gortchakov, V. Semeshin, V. Shloma, T. Vatolina, I. Zhimulev. Analysis of interbands of D. melanogaster polytene chromosomes using a novel P-transposon pICon. 19th European Drosophila Research Conférence. August 31- September 3, 2005. Eger, Hungary. 120 p.

3. Ватолина Т.Ю., Демаков C.A., Семешин В.Ф., Шлома В.В., Жимулев И.Ф. Сравнительный анализ последовательностей ДНК тринадцати междисков политенных хромосом Drosophila melanogaster. «Проблемы молекулярной и клеточной биологии». Сб. материалов Международной молодежной научно-методической конференции 9-12 мая 2007 г. (Под ред. В.Н. Стегния). Томск: ТГУ, 2007. С. 44-45.

4. Ватолина Т. Ю., Семешин В.Ф., Демаков С.А. Молекулярно-генетическая организация междисков политенных хромосом Drosophila melanogaster. International Conférence "Chromosome 2009", Novosibirsk, Aug 31- Sep 6,2009, Abstracts of the Conférence. Poster. P. 123

5. Демаков С.А., Андреенков О.В., Беркаева М.Б., Ватолина Т.Ю., Волкова Е.И., Квон Е.З., Семешин В.Ф., Жимулев И.Ф. Функциональная организация межхромомеров политенных хромосом дрозофилы. International Conference "Chromosome 2009", Novosibirsk, Aug 31- Sep 6,

2009, Abstracts of the Conference. P. 104

6. Zhimulev I.F., Vatolina T.Yu., Belyaeva E.S., Demakov S.A., Semeshin V.F., Makunin I.V., Babenko V.N., Belyakin S.N., Goncharov F.P., Kokoza E.B., Boldyreva L.V., Demakova O.V., Andreyeva E.N. Fundamental principles of interphase chromosomes organization in eukaryotes. Proceedings of the International Symposium "Control of gene expression and cancer". June 21-25,2010, Moscow, Russia.

7. Ватолина Т.Ю., Демаков C.A., Семешин В.Ф., Макунин И.В., Бабенко В.Н., Жимулев И.Ф. Молекулярно-генетический анализ междисковых районов политенных хромосом Drosophila melanogaster. Цитология

2010, т. 52 (N8): 650. (Материалы XVI Всероссийского симпозиума «Структура и функции клеточного ядра», Санкт-Петербург, 5-7 октября 2010 г.)

8. Zhimulev I.F., Vatolina T.Yu., Babenko V.N., Demakov S.A., Belyaeva E.S. Chromosomal organization of Drosophila melanogaster genome. 2nd Annual Drosophila Research Conference, San Diego, CA, USA, March 30-ApriI 3,

2011, Abstracts of the Conference.

Подписано в печать 26.10.2011 г. Формат 70x100 1/16. Офсетная печать Уч.-изд. л. 1,25. Тираж 100 экз. Заказ № 269

Редакционно-издательский центр НГУ 630090, Новосибирск, 90, ул. Пирогова, 2

Ватолина Татьяна Юрьевна сменила фамилию на Зыкова в связи с замужеством

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Зыкова, Татьяна Юрьевна

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1.1. Организация политенных хромосом (общие сведения).

1.2. Понятие об интеркалярном гетерохроматине.

1.3. Структурная и функциональная организация междисков.

1.3.1. Морфологическая организация междисков.

1.3.2. Содержание ДНК в междисках.

1.3.3. Анализ последовательностей нуклеотидов ДНК междисков.

1.3.4. Транскрипционная активность междисков.

1.4. Проект modENCODE как источник новой информации об организации генома дрозофилы.

1.5. Ассоциированные с междисками белки.

Armstrong et al.,2002.

1.6. ДНКаза I гиперчувствительные сайты: картирование, функции, механизмы образования.

1.7. Метод ^-трансформации.

1.7.1. Явление гибридного дисгенеза.

1.7.2. Строение Р-элемента.

1.7.3. Регуляция транспозиции.

1.7.4. Выбор нового сайта.

1.7.5. Р-элемент-опосредованный трансгенез D. melanogaster.

1.7.6. Трансформация как подход к клонированию ДНК междисков.

1.8.3аключение по обзору литературы.:.

Глава 2. Материалы и методы.

2.1 Линии мух и их ведение.

2.2. ЭМ анализ и морфологическая характеристика встроек Р-транспозонов.

2.4. Получение эксцизий ДНК междисков ЗС6/7 и 61С7/С8, находящихся в составе конструкций pICon трансгенных мух.

2.5. Подготовка компетентных клеток coli.

2.5.1. Химическая обработка клеток Е. coli.

2.5.2. Обработка клеток Е. соН для электропорации.

2.6. Трансформация плазмидной ДНК в клетки Е. соН.

2.6.¡.Трансформация в химически обработанные клетки Е. соН.

2.6.2. Электропорация.

2.7. Выделение нуклеиновых кислот.

2.7.1 .Выделение геномной ДНК дрозофилы.

2.7.2. Выделение плазмидной ДНК.

2.8. Электрофорез нуклеиновых кислот в агарозных гелях.

2.9. «Спасение» Р-мишени.

2.10. Мечение ДНК.

2.11. Саузерн-блот гибридизация.

2.12. Полимеразная цепная реакция (ПЦР) и олигонуклеотиды.

2.13. Трансформация генома дрозофилы.

2.14. Выделение клеточных ядер из личинок дрозофилы.

2.15. Обработка клеточных ядер ДНКазой 1.

2.16. Секвенирование нуклеотидных последовательностей.

2.17. Компьютерный анализ нуклеотидных последовательностей.

2.17.1. Анализ распределения Р-транспозонов.

2.17.2. Оценка степени колокализации белков открытого хроматина в масштабе генома дрозофилы.

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ.

3.1. Клонирование ДНК последовательностей, прилежащих к З'-концу транспозонов р1Соп-ЗС и р1Соп((1у)61С в районах междисков.

3.2. Молекулярно-генетическая организация междисков.

3.3. Междиски являются горячими точками для /'-элементных инсерций.

3.4. Междиски содержат ДНКаза I гиперчувствительные области.

3.5. Локализация БНБб в междисках коррелирует с сайтами встраивания транспозонов.

3.6. В хромосомах диплоидных клеток районы, соответствующие междискам политенных хромосом, обогащены белками и модификациями гистонов, характерными для открытого хроматина.

3.7. Полногеномный анализ распределения белков, выявленных в районах междисков.

3.8. Картирование дисков и междисков в районе 9F13-10B3 диплоидных хромосом митотически делящихся клеток.

3.8.1. Диски интеркалярного гетерохроматина 10А1-2 и 10В1-2.

3.8.2.Молекулярно-генетическая характеристика дисков в районе 10АЗ-А

3.8.3. Молекулярно-генетическая характеристика междисков в районе 9F13 - 10ВЗ

3.8.4 Локализация сайтов начала репликации (ORC2) в районе 9F13 - 10ВЗ.

3.8.5. Степени конденсации ДНК в хромосомных структурах разных типов.

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЕ.

4.1. Клонирование и анализ последовательностей ДНК междисков.

4.1.1. Точность картирования междисковых районов.

4.1.2. Анализ последовательностей ДНК междисков.

4.1.3. Распределение Р-транспозонов в районах исследованных междисков.

4.2. Картирование ДНКаза I гиперчувствительных сайтов в районах междисков.

4.3. Организация хроматина междисков.

4.3.1. Распределение белков в последовательностях ДНК, соответствующих междисковым, в диплоидных клетках.

4.3.2. Полногеномный анализ распределения белков, выявленных в районах междисков.

4.4. Транскрипционная активность междисков.

4.5. Картирование цитологических структур на физической карте и характеристики дисков и междисков в районе 9F13 - 10ВЗ.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Характеристика ДНК и белкового состава междисковых районов хромосом Drosophila melanogaster"

Функциональная роль междисков может быть определена в результате анализа их молекулярной организации, однако их малые размеры и низкое содержание ДНК, а также отсутствие адекватных методов не позволяют точно соотнести между собой молекулярные и цитологические данные для этих районов.

Систематический молекулярный анализ организации междисков, включающий исследования конкретных последовательностей, упаковки ДНК в них и характеристик ассоциированных белковых факторов, был начат относительно недавно и обязан развитию двух методов - Р-элемент-опосредованной трансформации генома дрозофилы и электронно-микроскопического (ЭМ) картирования инсерций транспозонов на политенных хромосомах. В частности, в результате ЭМ анализа политенных хромосом было обнаружено, что встройка транспозона в междисковый район может вызывать формирование нового тонкого диска, что открывает уникальную возможность решения проблемы точного соотнесения молекулярных и цитологических данных в этих районах. Зная молекулярную организацию транспозона, можно клонировать и определить последовательности ДНК, прилежащие к встройке, что позволяет проводить прямые эксперименты по изучению генетических и структурных особенностей междисковых районов. Было показано, что последовательности ДНК междисков уникальны в геноме дрозофилы, представляют собой преимущественно межгенные области, содержат поли-А, поли-АТ, и поли-АО-тракты, последовательности, способные переходить в 2-копформацию, консенсусы узнавания топоизомеразой II, общую АТ-обогащенность (до 80%), а также участки, характерные для последовательностей ДНК, связанных с белками ядерного матрикса фетакоу ег а1., 1993; Шварц и др., 1998; Бетакоу е1 а1., 2004; Зимин и др., 2004; БетезЫп е1 а1., 2008; Ватолина и др., 2011).

Разработанный нами подход по точному молекулярному картированию районов междисков в совокупности с новыми данными, полученными прежде всего в рамках глобального проекта тосНЗЫССЮЕ, по полногеномному распределению широкого спектра хроматиновых белков в различных типах клеток и на разных стадиях развития дрозофилы позволяют с высоким разрешением картировать сайты связывания многих белковых факторов и проводить тонкий структурно-функциональный анализ хроматина на значительных участках хромосом.

Цели и задачи исследования. Целью данной работы является определение молекулярно-генетических характеристик междисковых районов и сравнение их организации в политенных и не политенных хромосомах дрозофилы. Для достижения этих целей были сформулированы следующие задачи:

-На основе данных электронно-микроскопического анализа по картированию инсерций транспозонов в районах междисков, провести клонирование, определить последовательности ДНК междисков и их положение на молекулярной карте. -Провести сравнительный анализ последовательностей нуклеотидов ДНК из районов междисков и охарактеризовать их молекулярно- генетическую организацию -Исследовать следующие функциональные характеристики междисков: а. Локализацию ДНКаза I гиперчувствительных сайтов как маркеров открытого хроматина. б. Закономерности встраивания Р-элементов (по данным FlyBase) в районы исследуемых междисков. в. Распределение белков хроматина, плотности нуклеосом, компонентов репликативного комплекса ORC (Origin Recognition Complex) (данные проекта modENCODE) в районах хромосом митотически делящихся культур клеток, соответствующих междискам политенных хромосом

-На основе свойств хроматина, выявленных для междисков, определить границы дисков и междисков на физической карте на примере отдельного района политенной хромосомы.

Научная новизна. В настоящей работе идентифицировано на физической карте семь новых междисков и суммированы результаты молекулярно-генетического анализа 13 междисков. Определены их генетическое содержание и такие функциональные характеристики как частота встраивания транспозонов, распределение гиперчувствительных к ДНКаза I сайтов, локализация хромосомных белков. Впервые показано, что для большинства районов, соответствующих междискам, в культуре клеток выявляется комбинация белков, характерных для открытого хроматина. Распределение данных белков коррелирует с локализацией участков, имеющих сниженную плотность нуклеосом, а также с распределением белка ORC2 из комплекса инициации репликации. На примере района 9F13-10B3 X хромосомы впервые показано, что хромосомы митотически делящихся клеток представлены структурами, порядок чередования и характеристики которых соответствуют дискам и междискам политенных хромосом. На основании полученных результатов впервые сформулировано представление о междиске как базовой структуре, принимающей участие в общеклеточных процессах формирования и поддержания функциональной архитектуры интерфазной хромосомы.

Практическая ценность. В работе показана высокая технологичность подхода к тонкому картированию и анализу конкретных хромосомных структур, предложенного ранее для клонирования ДНК междисков. Проведены первые прямые эксперименты по изучению организации хроматина междисков. Предложен подход, позволяющий с высокой точностью картировать границы отдельных междисков и дисков на физической карте генома дрозофилы. Приведены первые результаты анализа организации интерфазных хромосом в разных типах клеток, полученные с использованием анализа распределения хромосомных белков по данным полногеномных исследований последних лет. Результаты этих экспериментов являются базовыми для дальнейшего анализа структурно-функциональной организации интерфазных хромосом.

Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания магериалов и методов, результатов, обсуждения, а также выводов и списка цитируемой литературы, включающего 348 ссылок. Работа изложена на 152 сграницах машинописного текста, содержит 10 таблиц и 29 рисунков.

Заключение Диссертация по теме "Молекулярная генетика", Зыкова, Татьяна Юрьевна

ВЫВОДЫ:

2. Анализ молекулярно-генетической организации последовательностей ДНК 13 междисков (семи, полученных в данной работе и шести, идентифицированных ранее) показал, что они в большинстве случаев представлены некодирующими межгенными спейсерами и 5' некодирующими областями генов. В двух случаях мсждиски представлены интроном и экзоном генов.

5. Районы междисков в политенных и митотически делящихся клетках содержат сходный набор белков-маркеров открытого хроматина: РНК-полимеразу II, СЖС2, вАР, ТЕ.Х, СН1Ж и ацетилированные гистоны. Эти районы обеднены белками репрессированного, неактивного хроматина: РС, НЗК9МеЗ, НЗК27МеЗ и др.

7. Данные о междиск-специфичных белковых компонентах позволили определить границы дисков и междисков на физической карте (для района 9Р13-10ВЗ). Показано, что в митотически делящихся клетках организация хроматина в данном районе соответствует рисунку дисков и междисков политенной хромосомы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные в данной работе результаты позволяют сделать следующее заключение относительно структурной и функциональной организации междисковых районов. Междиски являются структурами размером около 1-3 т.п.н. и характеризуются: уникальными последовательностями ДНК; автономной открытой конформацией хроматина; локализацией белков, специфичных для открытого хроматина; наличием участков, в которых отсутствует гистон HI; сниженной плотностью нуклеосом; гиперчувствительностью к ДНКазе I; высоким уровнем инсерций Р-элементов; локализацией белков ORC; представлены межгенными областями и 5' некодирующими участками генов. Районы, соответствующие междискам политенных хромосом, сохраняют консервативную структуру в интерфазных хромосомах разных клеточных типов и связываются с белками, участвующими в общеклеточных процессах, таких как транскрипция (содержат сайты связывания РНК полимеразы И), репликация и модификации хроматина.

На основании полученных данных развивается представление о междиске как базовой постоянной структуре интерфазной хромосомы.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата биологических наук, Зыкова, Татьяна Юрьевна, Новосибирск

1. Андреенков О.В., Волкова Е.И., Демаков С.А., Семешин В.Ф., акдемик Жимулев И.Ф.

2. Декомпактное состояние хроматина междиска из района ЗС6/С7 политенных хромосом Drosophila melanogaster определяется короткой последовательностью ДНК // Доклады академии наук. 2010. -Т. 431, N. 1. - С. 119-122.

3. Беляева Е.С., Жимулев И.Ф. О вариабильности размеров пуфов у Drosophilamelanogaster II Генетика. -1974. Т. 10, N. 5. - С. 74-80.

4. Ватолина Т.Ю., Демаков С.А., Семешин В.Ф., Макунин И.В., Бабенко В.Н., Беляева

5. Е.С., Жимулев И.Ф.Идентификация и молекулярно-генетическая характеристика междисков политенных хромосом Drosophila melanogaster // Генетика. -2011. -Т. 47. -N. 5 -С. 597-609

6. Власова И.Е., Умбетова Г.Х., Беляева Е.С., Жимулев И.Ф. Выявлениетранскрипционно активных районов в политенных хромосомах Drosophila melanogaster методом иммунофлуоресцентной локализации гибридов ДНК-РНК // Генетика. 1985. - Т. 21. - N. 3. - С. 424-432.

7. Власова И.Е., Умбетова Г.Х., Циммерман В.Г. и др. Иммунофлуоресцентнаялокализация гибридов ДНК-РНК в политенных хромосомах Drosophila melanogaster I I Доклады АН СССР. -1984. Т. 274. - N. 1. - С. 189-192.

8. Демаков С.А. Молекулярно-генетический анализ ДНК междиска политенныххромосом дрозофилы // Дис. канд. биол. наук. Новосибирск. -1994.

9. Жимулев И.Ф. Политенные хромосомы: морфология и структура // Новосибирск:1. Наука, -1992.

10. Жимулев И.Ф. Хромомерная организация политенных хромосом // Новосибирск:1. Наука, -1994.

11. Жимулев И.Ф., Беляева Е.С. Включение ЗН-уридина в хромосомы слюнных желез

12. Drosophila melanogaster II Генетика. -1974. Т. 10. - N. 9. - С. 71-79.

13. Жимулев И.Ф. Беляева Е.С. Изменения структуры политенных хромосом дрозофилы при- длительном культивировании слюнных желез личинок, в, брюшной, полости взрослых мух // Цитология. 1976. - Т. 18. - N. 1. -.С. 5-9.

14. Зайниев Г.А., Шилова И.Э., Груздев А.Д. Механические свойства политенных хромосом. I. Подвижность структуры // Цитология. 1980. - Т. 22. - N. - 6. - С. 631639.

15. Коряков Д.Е. Модификации гистонов и регуляция работы хроматина // Генетика. 2006. - Т. 42. - N. 9. - С. 1170-1185.

16. Мазин A.B., Кузнеделов К.Д., Краев A.C. и др. Методы молекулярной генетики и генной инженерии // Новосибирск: Наука. -1990.

17. Маниатис Т., Фрич Э., Сэмбрук Дж. Методы генетической инженерии. Молекулярной клонирование // Москва: Мир. -1984.

18. Марков A.B., Захаров A.A., Галкин А.П. и др. Локализация комплексов когезии в политенных хромосомах Drosophila melanogaster связана с междисками // Генетика. -2003. Т. 39. - С. 1203-1211.

19. Семешин В.Ф., Демаков С.А., Жимулев И.Ф. Характеристика структур политенных хромосом дрозофилы, образуемых транспозируемыми фрагментами ДНК // Генетика. -1989.-Т. 25.-С. 1968-1978.

20. Семешин В.Ф., Жимулев И.Ф. О правилах электронно-микроскопического картирования политенных хромосом на давленых препаратах слюнных желез дрозофилы // Цитология. 1989. - Т. 31. - N. 6. - С. 728-731.

21. Семсшин В.Ф., Чернухин В.А., Шабельников И.В. и др. Цитогенетичский анализ инсерций в составе междисков политенных хромосом дрозо(.)илы // Генетика. -1994. -Т. 30. N. 7. - С. 927-933.

22. Умбетова Г.Х. Иммунофлуоресцентная локализация транскрипционно активных районов в политенных хромосомах Drosophila melanogaster II Дис. канд. биол. наук. -Новосибирск, -1991.

23. Шварц Ю.Б., Демаков С.А., Жимулев И.Ф. Клонирование и анализ ДНК из междисковых районов 85D9/D10 и 86В4/В6 политенных хромосом Drosophila melanogaster II Генетика. -1998. Т. 34. - N. 8. - С. 1081-1089.

24. Abel J., Eskeland R., Raffa G.D., Kremmer E. and Imhof A. Drosophila HPlc is regulated by an auto-regulatory feedback loop through its binding partner Woe // PLoS One 2009. -Vol. 4. - № 4. - P. e5089.

25. Ahlander J., Chen X.B. and Bosco G. The N-terminal domain of the Drosophila retinoblastoma protein Rbfl interacts with ORC and associates with chromatin in an E2F independent manner // PLoS One 2008. - Vol. 3. - № 7. - P. e2831.

26. Ahmad K. and Henikoff S. The histone variant H3.3 marks active chromatin by replication-independent nucleosome assembly // Mol Cell 2002. - Vol. 9. - № 6. - P. 1191-200.

27. Ananiev E.V., Barsky V.E. Localization of RNA synthesis sites in the 1B-3C region of the Drosophila melanogaster X chromosome // Chromosoma 1978. - V. 65. - P: 359-371.

28. Ananiev E.V., Barsky V.E. Elementary structures in polytene chromosomes of Drosophila melanogaster I I Chromosoma. 1985. - V. 93. - P.104-112.

29. Aran-Guiu X., Ortiz-Lombardia M., Oliveira E., Bonet Costa C., Odena M.A., Bellido D. and Bernues J. Acetylation of GAGA factor modulates its interaction with DNA // Biochemistry 2010. - Vol. 49. - № 43. - P. 9140-51.

30. Ardehali M.B., Mei A., Zobeck K.L., Caron M., Lis J.T. and Kusch T. Drosophila Setl is the major histone H3 lysine 4 trimethyltransferase with role in transcription // EMBO J -2011. Vol. 30. - № 14. - P. 2817-28.

31. Armstrong J.A. and Emerson B.M. NF-E2 disrupts chromatin structure at human beta-globin locus control region hypersensitive site 2 in vitro // Mol Cell Biol 1996. - Vol. 16. -№ 10. - P. 5634-44.

32. Armstrong J.A., Papoulas O., Daubresse G., Sperling A.S., Lis J.T., Scott M.P. and Tamkun J.W. The Drosophila BRM complex facilitates global transcription by RNA polymerase II // EMBO J 2002. - Vol. 21. - № 19. - P. 5245-54.

33. Ashburner M. Puffing patterns in Drosophila melanogaster and related species // Results Probl Cell Differ -1972. Vol. 4. - № - P. 101-51.

34. Badenhorst P., Xiao H., Cherbas L., Kwon S.Y., Voas M., Rebay I., Cherbas P. and Wu C. The Drosophila nucleosome remodeling factor NURF is required for Ecdysteroid signaling and metamorphosis // Genes Dev 2005. - Vol. 19. - № 21. - P. 2540-5.

35. Barnes V.L., Strunk B.S., Lee I., Huttemann M. and Pile L.A. Loss of the SIN3 transcriptional corepressor results in aberrant mitochondrial function // BMC Biochem -2010.-Vol. 11. -№-P. 26.

36. Beermann W. Chromomers and genes // Results and problems in cell differentiation/ Ed. W. Beermann. Berlin; Heidelberg; New York: Springer. -1972. - V. 4. - P. 1-33.

37. Beisel C., Imhof A., Greene J., Kremmer E. and Sauer F. Histone methylation by the Drosophila epigenetic transcriptional regulator Ashl // Nature 2002. - Vol. 419. - № 6909.- P. 857-62.

38. Beisel C., Imhof A., Greene J., Kremmer E. and Sauer F. Histone methylation by the Drosophila epigenetic transcriptional regulator Ashl // Nature 2002. - Vol. 419. - № 6909.- P. 857-62.

39. Bell S.P. and Dutta A. DNA replication in eukaryotic cells // Annu Rev Biochem 2002. -Vol. 71.-№-P. 333-74.

40. Belotserkovskaya R., Oh S., Bondarenko V.A., Orphanides G., Studitsky V.M. and Reinberg D. FACT facilitates transcription-dependent nucleosome alteration // Science -2003. Vol. 301. - № 5636. - P. 1090-3.

41. Berg C.A. and Spradling A.C. Studies on the rate and site-specificity of P element transposition // Genetics -1991. Vol. 127. - № 3. - P. 515-24.

42. Berger S.L. Histone modifications in transcriptional regulation // Curr Opin Genet Dev -2002. Vol. 12. - № 2. - P. 142-8.

43. Blanton J., Gaszner M. and Schedl P. Protein:protein interactions and the pairing of boundary elements in vivo // Genes Dev 2003. - Vol. 17. - № 5. - P. 664-75.

44. Boettiger A.N. and Levine M. Synchronous and stochastic patterns of gene activation in the Drosophila embryo // Science 2009. - Vol. 325. - № 5939. - P. 471-3.

45. Boggs B.A., Cheung P., Heard E., Spector D.L., Chinault A.C. and Allis C.D. Differentially methylated forms of histone H3 show unique association patterns with inactive human X chromosomes // Nat Genet 2002. - Vol. 30. - № 1. - P. 73-6.

46. Bone J.R., Lavender J., Richman R., Palmer M J., Turner B.M. and Kuroda M.I. Acetylated histone H4 on the male X chromosome is associated with dosage compensation in Drosophila // Genes Dev -1994. Vol. 8. - № 1. - P. 96-104.

47. Borggrefe T. and Yue X. Interactions between subunits of the Mediator complex with gene-specific transcription factors // Semin Cell Dev Biol 2011. - Vol. - № - P.

48. Braunschweig U., Hogan G.J., Pagie L. and van Steensel B. Histone HI binding is inhibited by histone variant H3.3 // EMBO J 2009. - Vol. 28. - № 23. - P. 3635-45.

49. Bruhn S.L., Housman D.E. and Lippard S.J. Isolation and characterization of cDNA clones encoding the Drosophila homolog of the HMG-box SSRP family that recognizes specific DNA structures // Nucleic Acids Res 1993. - Vol. 21. - № 7. p. 1643-6.

50. Buchner K., Roth P., Schotta G., Krauss V., Saumweber H., Reuter G. and Dorn R. Genetic and molecular complexity of the position effect variegation modifier mod(mdg4) in Drosophila // Genetics 2000. - Vol. 155. - № 1. - P. 141-57.

51. Byrd K.N. and Shearn A. ASH1, a Drosophila trithorax group protein, is required for methylation of lysine 4 residues on histone H3 // Proc Natl Acad Sci U S A 2003. - Vol. 100. - № 20. - P. 11535-40.

52. Cadena D.L. and Dahmus M.E. Messenger RNA synthesis in mammalian cells is catalyzed by the phosphorylated form of RNA polymerase II // J Biol Chem 1987. - Vol. 262. - № 26. - P. 12468-74.

53. Calderwood S.K., Khaleque M.A., Sawyer D.B. and Ciocca D.R. Heat shock proteins in cancer: chaperones of tumorigenesis // Trends Biochem Sci 2006. - Vol. 31. - № 3. - P. 164-72.

54. Cavalli G. and Paro R. Epigenetic inheritance of active chromatin after removal of the main transactivator // Science -1999. Vol. 286. - № 5441. - P. 955-8.

55. Champlin D.T. and Lis J.T. Distribution of B52 within a chromosomal locus depends on the level of transcription // Mol Biol Cell -1994. Vol. 5. - № 1. - P. 71-9.

56. Chen D., Ma H., Hong H., Koh S.S., Huang S.M., Schurter B.T., Aswad D.W. and Stallcup M.R. Regulation of transcription by a protein methyltransferase // Science 1999. - Vol. 284.-№5423.-P. 2174-7.

57. Chen H., Contreras X., Yamaguchi Y., Handa H., Peterlin B.M. and Guo S. Repression of RNA polymerase II elongation in vivo is critically dependent on the C-terminus of Spt5 // PLoS One 2009. - Vol. 4. - № 9. - P. e6918.

58. Chen S., Birve A. and Rasmuson-Lestander A. In vivo analysis of Drosophila SU(Z)12 function // Mol Genet Genomics 2008. - Vol. 279. - № 2. - P. 159-70.

59. Cheung P., Allis C.D. and Sassone-Corsi P. Signaling to chromatin through histone modifications // Cell 2000. - Vol. 103. - № 2. - P. 263-71.

60. Cheung P., Tanner K.G., Cheung W.L., Sassone-Corsi P., Denu J.M. and Allis C.D. Synergistic coupling of histone H3 phosphorylation and acetylation in response to epidermal growth factor stimulation // Mol Cell 2000. - Vol. 5. - № 6. - P. 905-15.

61. Chopra V.S., Hendrix D.A., Core L.J., Tsui C., Lis J.T. and Levine M. The polycomb group mutant esc leads to augmented levels of paused Pol II in the Drosophila embryo // Mol Cell 2011. - Vol. 42. - № 6. - P. 837-44.

62. Clapier C.R. and Cairns B.R. The biology of chromatin remodeling complexes // Annu Rev Biochem 2009. - Vol. 78. - № - P. 273-304.

63. Clapier C.R., Langst G., Corona D.F., Becker P.B. and Nightingale K.P. Critical role for the histone H4 N terminus in nucleosome remodeling by ISWI // Mol Cell Biol 2001. - Vol. 21. -№3. -P. 875-83.

64. Collins C.H., Yokobayashi Y., Umeno D. and Arnold F.H. Engineering proteins that bind, move, make and break DNA // Curr Opin Biotechnol 2003. - Vol. 14. - № 4. - P. 371-8.

65. Cormack B.P. and Struhl K. The TATA-binding protein is required for transcription by all three nuclear RNA polymerases in yeast cells // Cell -1992. Vol. 69. - № 4. - P. 685-96.

66. Corona D.F. and Tamkun J.W. Multiple roles for ISWI in transcription, chromosome organization and DNA replication // Biochim Biophys Acta 2004. - Vol. 1677. - № 1-3. -P. 113-9.

67. Crevel G., Huikeshoven H. and Cotterill S. Df31 is a novel nuclear protein involved in chromatin structure in Drosophila melanogaster // J Cell Sci 2001. - Vol. 114. - № Pt 1. -P. 37-47.

68. Csink A.K. and Henikoff S. Large-scale chromosomal movements during interphase t progression in Drosophila // J Cell Biol -1998. Vol. 143. - № 1. - P. 13-22.

69. Czermin B., Melfi R., McCabe D., Seitz V., Imhof A. and Pirrotta V. Drosophila enhancer of Zeste/ESC complexes have a histone H3 methyltransferase activity that marks chromosomal Polycomb sites // Cell 2002. - Vol. 111. - № 2. - P. 185-96.

70. Deal R.B., Henikoff J.G. and Henikoff S. Genome-wide kinetics of nucleosome turnover determined by metabolic labeling of histones // Science 2010. - Vol. 328. - № 5982. - P. 1161-4.

71. Demakov S.A., Semeshin V.F. and Zhimulev I.F. Cloning and molecular genetic analysis of Drosophila melanogaster interband DNA// Mol Gen Genet 1993. - Vol. 238. - № 3. - P. 437-43.

72. Deng H., Zhang W., Bao X., Martin J.N., Girton J., Johansen J. and Johansen K.M. The JIL-1 kinase regulates the structure of Drosophila polytene chromosomes // Chromosoma -2005. Vol. 114. - № 3. - P. 173-82.

73. Dhalluin C., Carlson J.E., Zeng L., He C., Aggarwal A.K. and Zhou M.M. Structure and ligand of a histone acetyltransferase bromodomain // Nature -1999. Vol. 399. - № 6735. -P. 491-6.

74. Di Stefano L., Walker J .A., Burgio G., Corona D.F., Mulligan P., Naar A.M. and Dyson N.J. Functional antagonism between histone H3K4 demethylases in vivo // Genes Dev -2011. Vol. 25. -№ 1. - P. 17-28.

75. Donahue P.R., Palmer D.K., Condie J.M., Sabatini L.M. and Blumenfeld M. Drosophila histone H2A.2 is associated with the interbands of polytene chromosomes // Proc Natl Acad Sci U S A 1986. - Vol. 83. - № 13. - P. 4744-8.

76. Dvir A., Conaway R.C. and Conaway J.W. A role for TFIIH in controlling the activity of early RNA polymerase II elongation complexes // Proc Natl Acad Sci USA-1997. Vol. 94.-№ 17.-P. 9006-10.

77. Eaton M.L., Prinz J.A., MacAlpine H.K., Tretyakov G., Kharchenko P.V. and MacAlpine D.M. Chromatin signatures of the Drosophila replication program // Genome Res 2011. -Vol. 21.-№2.-P. 164-74.

78. Ebert A., Lein S., Schotta G. and Reuter G. Histone modification and the control of heterochromatic gene silencing in Drosophila // Chromosome Res 2006. - Vol. 14. - № 4. -P. 377-92.

79. Edmondson D.G., Davie J.K., Zhou J., Mirnikjoo B., Tatchell K. and Dent S.Y. Site-specific loss of acetylation upon phosphorylation of histone H3 // J Biol Chem 2002. - Vol. 277. -№33.-P. 29496-502.

80. Eggert H., Gortchakov A. and Saumweber H. Identification of the Drosophila interband-specific protein Z4 as a DNA-binding zinc-finger protein determining chromosomal structure // J Cell Sci 2004. - Vol. 117. - № Pt 18. - P. 4253-64.

81. Eissenberg J.C. Molecular biology of the chromo domain: an ancient chromatin module comes of age // Gene 2001. - Vol. 275. - № 1. - P. 19-29.

82. Engels J.W., Glauder J., Mullner H., Tripier D., Uhlmann E. and Wetekam W. Enzymatic amidation of recombinant (Leu27) growth hormone releasing hormone-Gly45 // Protein Eng -1987. Vol. 1. - № 3. - P. 195-9.

83. Engels W.R. The P family of transposable elements in Drosophila // Annu Rev Genet -1983. Vol. 17. - № - P. 315-44.

84. Engels W.R. P elements in Drosophila // Mobile DNA/ Eds. D.E. Berg, M.M. Howe. -American Soci. Microbiol. Publ. -1989.

85. Fan L., Arvai A.S., Cooper P.K., Iwai S., Hanaoka F. and Tainer J.A. Conserved XPB core structure and motifs for DNA unwinding: implications for pathway selection of transcription or excision repair // Mol Cell 2006. - Vol. 22. - № 1. - P. 27-37.

86. Felsenfeld G., Boyes J., Chung J., Clark D. and Studitsky V. Chromatin structure and gene expression // Proc Natl Acad Sci U S A -1996. Vol. 93. - № 18. - P. 9384-8.

87. Ferreira R., Eberharter A., Bonaldi T., Chioda M., Imhof A. and Becker P.B. Site-specific acetylation of ISWI by GCN5 // BMC Mol Biol 2007. - Vol. 8. - № - P. 73.

88. Follette P.J., Duronio R.J. and O'Farrell P.H. Fluctuations in cyclin E levels are required for multiple rounds of endocycle S phase in Drosophila // Curr Biol -1998. Vol. 8. - № 4. -P. 235-8.

89. Font-Burgada J., Rossell D., Auer H. and Azorin F. Drosophila HPlc isoform interacts with the zinc-finger proteins WOC and Relative-of-WOC to regulate gene expression // Genes Dev 2008. - Vol. 22. - № 21. - P. 3007-23.

90. Frankel S., Ziafazeli T. and Rogina B. dSir2 and longevity in Drosophila // Exp Gerontol2011. Vol. 46. - № 5. - P. 391-6.

91. Gallant P., Shiio Y., Cheng P.F., Parkhurst S.M. and Eisenman R.N. Myc and Max homologs in Drosophila // Science 1996. - Vol. 274. - № 5292. - P. 1523-7.

92. Gan M., Moebus S., Eggert H. and Saumweber H. The Chriz-Z4 complex recruits JIL-1 to polytene chromosomes, a requirement for interband-specific phosphorylation of H3S10 // J Biosci 2011. - Vol. 36. - № 3. - P. 425-38.

93. Gdula D.A., Sandaltzopoulos R., Tsukiyama T., Ossipow V. and Wu C. Inorganic pyrophosphatase is a component of the Drosophila nucleosome remodeling factor complex // Genes Dev -1998. Vol. 12. - № 20. - P. 3206-16.

94. Ge Q., Nilasena D.S., O'Brien C.A., Frank M.B. and Targoff I.N. Molecular analysis of a major antigenic region of the 240-kD protein of Mi-2 autoantigen // J Clin Invest 1995. -Vol. 96. - № 4. - P. 1730-7.

95. Gelbart M.E., Larschan E., Peng S., Park P.J. and Kuroda M.I. Drosophila MSL complex globally acetylates H4K16 on the male X chromosome for dosage compensation // Nat Struct Mol Biol 2009. - Vol. 16. - № 8. - P. 825-32.

96. Gerasimova T.I. and Corces V.G. Polycomb and trithorax group proteins mediate the function of a chromatin insulator // Cell -1998. Vol. 92. - № 4. - P. 511-21.

97. Gerasimova T.I., Lei E.P., Bushey A.M. and Corces V.G. Coordinated control of dCTCF and gypsy chromatin insulators in Drosophila // Mol Cell 2007. - Vol. 28. - № 5. - P. 76172.

98. Gerber M., Ma J., Dean K., Eissenberg J.C. and Shilatifard A. Drosophila ELL is associated with actively elongating RNA polymerase II on transcriptionally active sites in vivo // EMBO J 2001. - Vol. 20. - № 21. - P. 6104-14.

99. Ghosh D., Gerasimova T.I. and Corces V.G. Interactions between the Su(Hw) and Mod(mdg4) proteins required for gypsy insulator function // EMBO J 2001. - Vol. 20. - № 10. - P. 2518-27.

100. Gilbert M.K., Tan Y.Y. and Hart C.M. The Drosophila boundary element-associated factors BEAF-32A and BEAF-32B affect chromatin structure // Genetics 2006. - Vol. 173. - № 3. - P. 1365-75.

101. Golic K.G. Local transposition of P elements in Drosophila melanogaster and recombination between duplicated elements using a site-specific recombinase // Genetics -1994. Vol. 137. - № 2. - P. 551-63.

102. Golic M.M., Rong Y.S., Petersen R.B., Lindquist S.L. and Golic K.G. FLP-mediated DNA mobilization to specific target sites in Drosophila chromosomes // Nucleic Acids Res -1997.- Vol. 25.-№ 18.-P. 3665-71.

103. Gortchakov A.A., Eggert H., Gan M., Mattow J., Zhimulev I.F. and Saumweber H. Chriz, a chromodomain protein specific for the interbands of Drosophila melanogaster polytene chromosomes // Chromosoma 2005. - Vol. 114. - № 1. - P. 54-66.

104. Gortchakov A.A., Eggert H., Gan M., Mattow J., Zhimulev I.F. and Saumweber H. Chriz, a chromodomain protein specific for the interbands of Drosophila melanogaster polytene chromosomes // Chromosoma 2005. - Vol. 114. - № 1. - P. 54-66.

105. Gross D.S. and Garrard W.T. Nuclease hypersensitive sites in chromatin //Annu Rev Biochem 1988. - Vol. 57. - № - P. 159-97.

106. Gruzdev A.D., Reznik N.A. Evidence for the uninemy of eucaryotic chromatids // Chromosoma. -1981. V. 82. - P.l-8.

107. Gu W., Szauter P. and Lucchesi J.C. Targeting of MOF, a putative histone acetyl transferase, to the X chromosome of Drosophila melanogaster // Dev Genet -1998. Vol. 22. - № 1. - P. 56-64.

108. Guillebault D. and Cotterill S. The Drosophila Df31 protein interacts with histone H3 tails and promotes chromatin bridging in vitro // J Mol Biol 2007. - Vol. 373. - № 4. - P. 90312.

109. Guzman E. and Lis J.T. Transcription factor TFIIH is required for promoter melting in vivo // Mol Cell Biol 1999. - Vol. 19. - № 8. - P. 5652-8.

110. Hall L.M., Mason P.J. and Spierer P. Transcripts, genes and bands in 315,000 base-pairs of Drosophila DNA // J Mol Biol 1983. - Vol. 169. - № 1. - p. 83-96.

111. Henikoff S., Henikoff J.G., Sakai A., Loeb G.B. and Ahmad K. Genome-wide profiling of salt fractions maps physical properties of chromatin // Genome Res 2009. - Vol. 19. - № 3.- P. 460-9.

112. Herz H.M., Madden L.D., Chen Z., Bolduc C., Buff E., Gupta R., Davuluri R., Shilatifard A., Hariharan I.K. and Bergmann A. The H3K27me3 demethylase dUTX is a suppressor of

113. Notch- and Rb-dependent tumors in Drosophila // Mol Cell Biol 2010. - Vol. 30. - № 10. -P. 2485-97.

114. Hirose F., Ohshima N., Kvvon E.J., Yoshida H. and Yamaguchi M. Drosophila Mi-2 negatively regulates dDREF by inhibiting its DNA-binding activity // Mol Cell Biol 2002. - Vol. 22. - № 14. - P. 5182-93.

115. Hochstrasser M. and Sedat J.W. Three-dimensional organization of Drosophila melanogaster interphase nuclei. I. Tissue-specific aspects of polytene nuclear architecture // J Cell Biol 1987. - Vol. 104. - № 6. - P. 1455-70.

116. Immanuel D., Zinszner H. and Ron D. Association of SARFH (sarcoma-associated RNA-binding fly homolog) with regions of chromatin transcribed by RNA polymerase II // Mol Cell Biol 1995. - Vol. 15. - № 8. - P. 4562-71.

117. Ivaldi M.S., Karam C.S. and Corces V.G. Phosphorylation of histone H3 at SerlO facilitates RNA polymerase II release from promoter-proximal pausing in Drosophila // Genes Dev 2007. - Vol. 21. - № 21. - P. 2818-31.

118. Ivanov D., Kwak Y.T., Guo J. and Gaynor R.B. Domains in the SPT5 protein that modulate its transcriptional regulatory properties // Mol Cell Biol 2000. - Vol. 20. - № 9. -P. 2970-83.

119. Jackson J.P., Lindroth A.M., Cao X. and Jacobsen S.E. Control of CpNpG DNA methylation by the KRYPTONITE histone H3 methyltransferase // Nature 2002. - Vol. 416. - № 6880. - P. 556-60.

120. Jenuwein T., Laible G., Dorn R. and Reuter G. SET domain proteins modulate chromatin domains in eu- and heterochromatin // Cell Mol Life Sci 1998. - Vol. 54. - № 1. - P. 80-93.

121. Jiang N., Emberly E., Cuvier O. and Hart C.M. Genome-wide mapping of boundary element-associated factor (BEAF) binding sites in Drosophila melanogaster links BEAF to transcription // Mol Cell Biol 2009. - Vol. 29. - № 13. - P. 3556-68.

122. Jin Y., Wang Y., Walker D.L., Dong H., Conley C., Johansen J. and Johansen K.M. JIL-1: a novel chromosomal tandem kinase implicated in transcriptional regulation in Drosophila // Mol Cell 1999. - Vol. 4. -№ 1. - P. 129-35.

123. Juge F., Fernando C., Fic W. and Tazi J. The SR protein B52/SRp55 is required for DNA topoisomerase I recruitment to chromatin, mRNA release and transcription shutdown // PLoS Genet 2010. - Vol. 6. - № 9. - P.

124. Kaplan C.D., Morris J.R., Wu C. and Winston F. Spt5 and spt6 are associated with active transcription and have characteristics of general elongation factors in D. melanogaster // Genes Dev 2000. - Vol. 14. - № 20. - P. 2623-34.

125. Karam C.S., Kellner W.A., Takenaka N. Clemmons A.W. and Corces V.G. 14-3-3 mediates histone cross-talk during transcription elongation in Drosophila // PLoS Genet -2010. Vol. 6. - № 6. - P. el000975.

126. Kaufman P.D., Doll R.F. and Rio D.C. Drosophila P element transposase recognizes internal P element DNA sequences // Cell 1989. - Vol. 59. - № 2. - P. 359-71.

127. Kaufman P.D. and Rio D.C. P element transposition in vitro proceeds by a cut-and-paste mechanism and uses GTP as a cofactor // Cell 1992. - Vol. 69. - № 1. - P. 27-39.

128. Kavenoff R., Klotz L.C. and Zimm B.H. One the nature of chromosome-sized DNA molecules // Cold Spring Harb Symp Quant Biol -1974. Vol. 38. - № - P. 1-8.

129. Kavenoff R. and Zimm B.H. Chromosome-sized DNA molecules from Drosophila // Chromosoma 1973. - Vol. 41. - № 1. - P. 1-27.

130. Kelley D.E., Stokes D.G. and Perry R.P. CHD1 interacts with SSRP1 and depends on both its chromodomain and its ATPase/helicase-like domain for proper association with chromatin // Chromosoma 1999. - Vol. 108. - № 1. - P. 10-25.

131. Kelley M.R., Kidd S., Berg R.L. and Young M.W. Restriction of P-element insertions at the Notch locus of Drosophila melanogaster // Mol Cell Biol -1987. Vol. 7. - № 4. - P. 1545-8.

132. Keppy D.O. and Welshons W.J. The cytogenetics of a recessive visible mutant associated with a deficiency adjacent to the notch locus in Drosophila melanogaster // Genetics -1977.- Vol. 85. № 3. - P. 497-506.

133. Kerkis A.Ju., Zhimulev I.F., Belyaeva E.S. EM autoradiographic study of 3H-uridine incorporated into Drosophila melanogaster salivary gland chromosomes // Dros. Inform. Serv. 1977. - V. 52. - P.14-17.

134. Kidwell M.G. Reciprocal differences in female recombination associated with hybrid dysgenesis in Drosophila melanogaster // Genet Res 1977. - Vol. 30. - № 1. - P. 77-88.

135. Kidwell M.G., Kidwell J.F. and Sved J.A. Hybrid Dysgenesis in DROSOPHILA MELANOGASTER: A Syndrome of Aberrant Traits Including Mutation, Sterility and Male Recombination // Genetics -1977. Vol. 86. - № 4. - P. 813-33.

136. Kim J., Shen B., Rosen C. and Dorsett D. The DNA-binding and enhancer-blocking domains of the Drosophila suppressor of Hairy-wing protein // Mol Cell Biol -1996. Vol. 16. - № 7. - P. 3381-92.

137. Kininis M., Isaacs G.D., Core L.J., Hah N. and Kraus W.L. Postrecruitment regulation of RNA polymerase II directs rapid signaling responses at the promoters of estrogen target genes // Mol Cell Biol 2009. - Vol. 29. - № 5. - P. 1123-33.

138. Koltzoff N. The Structure of the Chromosomes in the Salivary Glands of Drosophila // Science -1934. Vol. 80. - № 2075. - P. 312-3.

139. Korge G. Polytene chromosomes // Results Probl Cell Differ -1987. Vol. 14. - № - P. 2758.

140. Kuhn E.J. and Geyer P.K. Genomic insulators: connecting properties to mechanism // Curr Opin Cell Biol 2003. - Vol. 15. - № 3. - P. 259-65.

141. Kusch T., Guelman S., Abmayr S.M. and Workman J.L. Two Drosophila Ada2 homologues function in different multiprotein complexes // Mol Cell Biol 2003. - Vol. 23. - № 9. - P. 3305-19.

142. Kwon S.H. and Workman J.L. HPlc casts light on dark matter // Cell Cycle 2011. - Vol. 10. - № 4. - P. 625-30.

143. Kwon S.Y., Xiao H., Glover B.P., Tjian R., Wu C. and Badenhorst P. The nucleosome remodeling factor (NURF) regulates genes involved in Drosophila innate immunity // Dev Biol 2008. - Vol. 316. - № 2. - P. 538-47.

144. Laird C.D. Structural paradox of polytene chromosomes // Cell 1980. - Vol. 22: - № 3. -P. 869-74.

145. Lakhotia S.C. Bands and condensed chromatin as sites of transcription in polytene chromosomes of Drosophila // Indian J. Experim. Biol. -1979. V.17. - P. 239-248.

146. Lakhotia S.C. Forty years of the 93D puff of Drosophila melanogaster // J Biosci 2011. -Vol. 36. - № 3. - P. 399-423.

147. Langst G. and Becker P.B. Nucleosome mobilization and positioning by ISWI-containing chromatin-remodeling factors // J Cell Sci 2001. - Vol. 114. - № Pt 14. - P. 2561-8.

148. Larschan E., Bishop E.P., Kharchenko P.V., Core L.J., Lis J.T., Park P.J. and Kuroda M.I. X chromosome dosage compensation via enhanced transcriptional elongation in Drosophila // Nature 2011. - Vol. 471. - № 7336. - P. 115-8.

149. Laski F.A., Rio D.C. and Rubin G.M. Tissue specificity of Drosophila P element transposition is regulated at the level of mRNA splicing // Cell 1986. - Vol. 44. - № 1. - P. 7-19.

150. Leach T.J., Mazzeo M., Chotkowski H.L., Madigan J.P., Wotring M.G. and Glaser R.L. Histone H2A.Z is widely but nonrandomly distributed in chromosomes of Drosophila melanogaster // J Biol Chem 2000. - Vol. 275. - № 30. - P. 23267-72.

151. Lee N., Zhang J., Klose R.J., Erdjument-Bromage H., Tempst P., Jones R.S. and Zhang Y. The trithorax-group protein Lid is a histone H3 trimethyl-Lys4 demethylase // Nat Struct Mol Biol 2007. - Vol. 14. - № 4. - P. 341-3.

152. Lewis A. and Reik W. How imprinting centres work// Cytogenet Genome Res 2006. -Vol. 113,-№ 1-4.-P. 81-9.

153. Liao G.C., Rehm E.J. and Rubin G.M. Insertion site preferences of the P transposable element in Drosophila melanogaster // Proc Natl Acad Sci U S A 2000. - Vol. 97. - № 7. -P. 3347-51.

154. Lindsley D.L., Zimm G.G. The Genome of Drosophila melanogaster // Academic Press, Inc. 1992.

155. Lis J.T., Mason P., Peng J., Price D.H. and Werner J. P-TEFb kinase recruitment and function at heat shock loci // Genes Dev 2000. - Vol. 14. - № 7. - P. 792-803.

156. MacAIpine H.K., Gordan R., Powell S.K., Hartemink A.J. and MacAIpine D.M. Drosophila ORC localizes to open chromatin and marks sites of cohesin complex loading // Genome Res 2010. - Vol. 20. - № 2. - P. 201-11.

157. Marfella C.G. and Imbalzano A.N. The Chd family of chromatin remodelers // Mutat Res -2007. Vol. 618. - № 1-2. - P. 30-40.

158. Marinho J., Casares F. and Pereira P.S. The Drosophila Noll2 homologue viriato is a dMyc target that regulates nucleolar architecture and is required for dMyc-stimulated cell growth // Development 2011. - Vol. 138. - № 2. - P. 349-57.

159. Marshall N.F. and Price D.Hi Purification of P-TEFb, a transcription factor required for the transition into productive elongation // J Biol Chem 1995. - Vol. 270. - № 21. - P. 12335-8.

160. Martinez-Balbas M.A., Tsukiyama T., Gdula D. and Wu C. Drosophila NURF-55, a WD repeat protein involved in histone metabolism // Proc Natl Acad Sci U S A 1998. - Vol. 95. -№ 1. - P. 132-7.

161. Matsuno M., Kose H., Okabe M. and Hiromi Y. TFIIH controls developmentally-regulated cell cycle progression as a holocomplex // Genes Cells 2007. - Vol. 12. - № 11. - P. 1289300.

162. Matunis E.L., Matunis M.J. and Dreyfuss G. Association of individual hnRNP proteins and snRNPs with nascent transcripts // J Cell Biol 1993. - Vol. 121. - № 2. - P. 219-28.

163. McKittrick E., Gafken P.R., Ahmad K. and Henikoff S. Histone H3.3 is enriched in covalent modifications associated with active chromatin // Proc Natl Acad Sci USA- 2004. -Vol. 101.-№6.-P. 1525-30.

164. Meyerowitz E.M., Crosby M.A., Garfinkel M.D., Martin C.H., Mathers P.H. and VijayRaghavan K. The 68C glue puff of Drosophila // Cold Spring Harb Symp Quant Biol -1985. Vol. 50. - № - P. 347-53.

165. Mirkovitch J., Gasser S.M. and Laemmli U.K. Relation of chromosome structure and gene expression // Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci -1987. Vol. 317. - № 1187. - P. 563-74.

166. Mito Y., Henikoff J.G. and Henikoff S. Histone replacement marks the boundaries of cis-regulatory domains // Science 2007. - Vol. 315. - № 5817. - P. 1408-11.

167. Mizzen C.A. and Allis C.D. Linking histone acetylation to transcriptional regulation // Cell Mol Life Sci -1998. Vol. 54. - № 1. - P. 6-20.

168. Moshkin Y.M., Armstrong J.A., Maeda R.K., Tamkun J.W., Verrijzer P., Kennison J.A. and Karch F. Histone chaperone ASF1 cooperates with the Brahma chromatin-remodelling machinery // Genes Dev 2002. - Vol. 16. - № 20. - P. 2621-6.

169. Mott M.R., Burnett E.J. and Hill R.J. Ultrastructure of polytene chromosomes of Drosophila isolated by microdissection // J Cell Sci -1980. Vol. 45. - № - P. 15-30.

170. Mullins M.C., Rio D.C. and Rubin G.M. cis-acting DNA sequence requirements for P-element transposition // Genes Dev -1989. Vol. 3. - № 5. - P. 729-38.

171. Munakata T., Adachi N., Yokoyama N., Kuzuhara T. and Horikoshi M. A human homologue of yeast anti-silencing factor has histone chaperone activity // Genes Cells -2000. Vol. 5. - № 3. - P. 221-33.

172. Murawska M., Hassler M., Renkawitz-Pohl R., Ladumer A. and Brehm A. Stress-induced . PARP activation mediates recruitment of Drosophila Mi-2 to promote heat shock geneexpression // PLoS Genet 2011. - Vol. 7. - № 7. - P. el002206.

173. Nechaev S., Fargo D.C., dos Santos G., Liu L., Gao Y. and Adelman K. Global analysis of short RNAs reveals widespread promoter-proximal stalling and arrest of Pol II in Drosophila // Science 2010. - Vol. 327. - № 5963. - P. 335-8.

174. Ni Z., Saunders A., Fuda N.J., Yao J., Suarez J.R., Webb W.W. and Lis J.T. P-TEFb is critical for the maturation of RNA polymerase II into productive elongation in vivo // Mol Cell Biol 2008. - Vol. 28. - № 3. - P. 1161-70.

175. Nordheim A., Pardue M.L., Lafer E.M., Moller A., Stollar B.D. and Rich A. Antibodies to left-handed Z-DNA bind to interband regions of Drosophila polytene chromosomes // Nature -1981. Vol. 294. - № 5840. - P. 417-22.

176. Nordman J., Li S., Eng T., Macalpine D. and Orr-Weaver T.L. Developmental control of the DNA replication and transcription programs // Genome Res 2011. - Vol. 21. - № 2. - P. 175-81.

177. Nowak S.J. and Corces V.G. Phosphorylation of histone H3 correlates with transcriptionally active loci // Genes Dev 2000. - Vol. 14. - № 23. - P. 3003-13.

178. Nowak S.J. and Corces V.G. Phosphorylation of histone H3: a balancing act between chromosome condensation and transcriptional activation // Trends Genet 2004. - Vol. 20. -№ 4. - P. 214-20.

179. OHare K. and Rubin G.M. Structures of P transposable elements and their sites of insertion and excision in the Drosophila melanogaster genome // Cell 1983. - Vol. 34. - № 1.- P. 25-35.

180. O'Kane C.J. and Gehring W.J. Detection in situ of genomic regulatory elements in Drosophila // Proc Natl Acad Sci U S A 1987. - Vol. 84. - № 24. - P. 9123-7.

181. Orphanides G., Wu W.H., Lane W.S., Hampsey M. and Reinberg D. The chromatin-specific transcription elongation factor FACT comprises human SPT16 and SSRP1 proteins // Nature -1999. Vol. 400. - № 6741. - P. 284-8.

182. Papoulas O., Beek S.J., Moseley S.L., McCallum C.M., Sarte M., Shearn A. and Tamkun J.W. The Drosophila trithorax group proteins BRM, ASH1 and ASH2 are subunits of distinct protein complexes // Development -1998. Vol. 125. - № 20. - P. 3955-66.

183. Pauli A., Althoff F., Oliveira R.A., Heidmann S., Schuldiner O., Lehner C.F., Dickson B.J. and Nasmyth K. Cell-type-specific TEV protease cleavage reveals cohesin functions in Drosophila neurons // Dev Cell 2008. - Vol. 14. - № 2. - P. 239-51.

184. Perez-Lluch S., Blanco E., Carbonell A., Raha D., Snyder M., Serras F. and Corominas M. Genome-wide chromatin occupancy analysis reveals a role for ASH2 in transcriptional pausing // Nucleic Acids Res 2011. - Vol. 39. - № 11. - P. 4628-39.

185. Pile L.A. and Wassarman D.A. Chromosomal localization links the SIN3-RPD3 complex to the regulation of chromatin condensation, histone acetylation and gene expression // EMBO J 2000. - Vol. 19. - № 22. - P. 6131-40.

186. Plata M.P., Kang H.J., Zhang S., Kuruganti S., Hsu S.J. and Labrador M. Changes in chromatin structure correlate with transcriptional activity of nucleolar rDNA in polytene chromosomes // Chromosoma 2009. - Vol. 118. - № 3. - P. 303-22.

187. Prelich G. RNA polymerase II carboxy-terminal domain kinases: emerging clues to their function // Eukaryot Cell 2002. - Vol. 1. - № 2. - P. 153-62.

188. Raffa G.D., Cenci G., Siriaco G., Goldberg M.L. and Gatti M. The putative Drosophila transcription factor woe is required to prevent telomeric fusions // Mol Cell 2005. - Vol. 20.-№6.-P. 821-31.

189. Ramos R.G., Grimwade B.G., Wharton K.A., Scottgale T.N. and Artavanis-Tsakonas S. Physical and functional definition of the Drosophila Notch locus by P element transformation // Genetics -1989. Vol. 123. - № 2. - P. 337-48.

190. Regnard C., Straub T., Mitterweger A., Dahlsveen I.K., Fabian V. and Becker P.B. Global analysis of the relationship between JIL-1 kinase and transcription // PLoS Genet 2011. -Vol. 7,-№3.-P. el001327.

191. Rickert P., Seghezzi W., Shanahan F., Cho H. and Lees E. Cyclin C/CDK8 is a novel CTD kinase associated with RNA polymerase II // Oncogene 1996. - Vol. 12. - № 12. - P. 263140.

192. Rio D.C. Molecular mechanisms regulating Drosophila P element transposition // Annu Rev Genet 1990. - Vol. 24. - № - P. 543-78.

193. Risau W., Symmons P., Saumweber H. and Frasch M. Nonpackaging and packaging proteins of hnRNA in Drosophila melanogaster // Cell 1983. - Vol. 33. - № 2. - P. 529-41.

194. Robertson H.M:, Preston C.R., Phillis R.W., Johnson-Schlitz D.M., Benz W.K. and Engels W.R. A stable genomic source of P element transposase in Drosophila melanogaster // Genetics -1988. Vol. 118. - № 3. - P. 461-70.

195. Roseman R.R., Pirrotta V. and Geyer P.K. The su(Hw) protein insulates expression of the Drosophila melanogaster white gene from chromosomal position-effects // EMBO J 1993. - Vol. 12. - № 2. - P. 435-42.

196. Rosenberg M.I. and Parkhurst S.M. Drosophila Sir2 is required for heterochromatic silencing and by euchromatic Hairy/E(Spl) bHLH repressors in segmentation and sex determination // Cell 2002. - Vol. 109. - № 4. - P. 447-58.

197. Stein L.D., White K.P. and Kellis M. Identification of functional elements and regulatory circuits by Drosophila modENCODE // Science 2010. - Vol. 330. - № 6012. - P. 1787-97.

198. Rubin G.M. and Spradling A.C. Genetic transformation of Drosophila with transposable element vectors // Science -1982. Vol. 218. - № 4570. - P. 348-53.

199. Rubin G.M. and Spradling A.C. Vectors for P element-mediated gene transfer in Drosophila // Nucleic Acids Res 1983. - Vol. 11. - № 18. - P. 6341-51.

200. Rykowski M.C., Parmelee S.J., Agard D.A. and Sedat J.W. Precise determination of the molecular limits of a polytene chromosome band: regulatory sequences for the Notch gene are in the interband // Cell 1988. - Vol. 54. - № 4. - P. 461-72.

201. Sambrook J. and Russell D. V. Molecular Cloning: A Laboratory Manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2001. New York.

202. Santos-Rosa H., Schneider R., Bannister A.J., Sherriff J., Bernstein B.E., Emre N.C., Schreiber S.L., Mellor J. and Kouzarides T. Active genes are tri-methylated at K4 of histone H3 // Nature 2002. - Vol. 419. - № 6905. - P. 407-11.

203. Sass H. Features of in vitro puffing and RNA synthesis in polytene chromosomes of Chironomus // Chromosoma -1980. Vol. 78. - № 1. - P. 33-78.

204. Sass H. and Bautz E.K. Immunoelectron microscopic localization of RNA polymerase B on isolated polytene chromosomes of Chironomus tentans // Chromosoma -1982. Vol. 85. - № 5. - P. 633-42.

205. Sass H. and Bautz E.K. Interbands of polytene chromosomes: binding sites and start points for RNA polymerase B (II) // Chromosoma -1982. Vol. 86. - № 1. - P. 77-93.

206. Saunders A., Werner J., Andrulis E.D., Nakayama T., Hirose S., Reinberg D. and Lis J.T. Tracking FACT and the RNA polymerase II elongation complex through chromatin in vivo // Science 2003. - Vol. 301. - № 5636. - P. 1094-6.

207. Schnaider T., Oikarinen J., Ishiwatari-Hayasaka H., Yahara I. and Csermely P. Interactions of Hsp90 with histones and related peptides // Life Sci 1999. - Vol. 65. - № 22. - P. 241726.

208. Schneider R., Bannister A.J., Myers F.A., Thorne A.W., Crane-Robinson C. and Kouzarides T. Histone H3 lysine 4 methylation patterns in higher eukaryotic genes // Nat Cell Biol 2004. - Vol. 6. - № 1. - P. 73-7.

209. Schwaiger M., Stadler M.B., Bell O., Kohler H., Oakeley E.J. and Schubeler D. Chromatin state marks cell-type- and gender-specific replication of the Drosophila genome // Genes Dev 2009. - Vol. 23. - № 5. - P. 589-601.

210. Schwartz B.E., Larochelle S., Suter B. and Lis J.T. Cdk7 is required for full activation of Drosophila heat shock genes and RNA polymerase II phosphorylation in vivo // Mol Cell Biol 2003. - Vol. 23. - № 19. - P. 6876-86.

211. Schwartz Y.B., Demakov S.A. and Zhimulev I.F. Polytene chromosome interband DNA is organized into nucleosomes // Mol Genet Genomics 2001. - Vol. 265. - № 2. - P. 311-5.

212. Secombe J., Li L., Carlos L. and Eisenman R.N. The Trithorax group protein Lid is a trimethyl histone H3K4 demethylase required for dMyc-induced cell growth // Genes Dev -2007. Vol. 21. - № 5. - P. 537-51.

213. Sedkov Y., Benes J.J., Berger J.R., Riker K.M., Tillib S., Jones R.S. and Mazo A. Molecular genetic analysis of the Drosophila trithorax-related gene which encodes a novel SET domain protein // Mech Dev -1999. Vol. 82. - № 1-2. - P. 171-9.

214. Semeshin V.F., Baricheva E.M., Belyaeva E.S. and Zhimulev I.F. Electron microscopical analysis of Drosophila polytene chromosomes. II. Development of complex puffs // Chromosoma -1985. Vol. 91. - № 3-4. - P. 210-33.

215. Semeshin V.F., Baricheva E.M., Belyaeva E.S. and Zhimulev I.F. Electron microscopical analysis of Drosophila polytene chromosomes. III. Mapping of puffs developing from one band // Chromosoma 1985. - Vol. 91. - № 3-4. - P. 234-50.

216. Semeshin V.F., Demakov S.A., Shloma V.V., Vatolina T.Y., Gorchakov A.A. and Zhimulev I.F. Interbands behave as decompacted autonomous units in Drosophila melanogaster polytene chromosomes // Genetica 2008. - Vol. 132. - № 3. - P. 267-79.

217. Shaffer C.D., Wuller J.M. and Elgin S.C. Preparation of Drosophila nuclei // Methods Cell Biol 1994. - Vol. 44. - № - P. 185-9.

218. Shaiu W.L. and Hsieh T.S. Targeting to transcriptionally active loci by the hydrophilic N-terminal domain of Drosophila DNA topoisomerase I // Mol Ceil Biol 1998. - Vol. 18. - № 7. - P. 4358-67.

219. Shopland L.S. and Lis J.T. HSF recruitment and loss at most Drosophila heat shock loci is coordinated and depends on proximal promoter sequences // Chromosoma -1996. Vol. 105. -№3. - P. 158-71.

220. Siebel C.W., Admon A. and Rio D.C. Soma-specific expression and cloning of PS1, a negative regulator of P element pre-mRNA splicing // Genes Dev -1995. Vol. 9. ~№ 3. -P. 269-83.

221. Siebold A.P., Banerjee R., Tie F., Kiss D.L., Moskowitz J. and Harte P.J. Polycomb Repressive Complex 2 and Trithorax modulate Drosophila longevity and stress resistance // Proc Natl Acad Sci U S A 2010. - Vol. 107. - № 1. - P. 169-74.

222. Smith E., Lin C. and Shilatifard A. The super elongation complex (SEC) and MLL in development and disease // Genes Dev 2011. - Vol. 25. - № 7. - P. 661-72.

223. Smith E.R., Winter B., Eissenberg J.C. and Shilatifard A. Regulation of the transcriptional activity of poised RNA polymerase II by the elongation factor ELL // Proc Natl Acad Sci U S A 2008. - Vol. 105. - № 25. - P: 8575-9.

224. Sobel R.E., Cook RIG., Perry C.A., Annunziato A.T. and Allis C.D. Conservation of deposition-related acetylation sites in newly synthesized histones H3 and H4 // Proc Natl Acad Sci U S A -1995. Vol. 92. - № 4. - P. 1237-41.

225. Sorsa M. and Sorsa V. Electron microscopic observations on interband fibrils in Drosophila salivary chromosomes // Chromosoma 1967. - Vol. 22. - № 1. - P. 32-41.

226. Sorsa V. A cytological view of the functional organization of chromomeres // Hereditas -1976. Vol. 82. - № 1. - P. 63-8.

227. Sorsa V. Electron microscopic map for the salivary gland chromosome X of Drosophila melanogaster Divisions 1-5 // Advances in genetics, development and evolution of Drosophila // Ed. S.Lakovaara. N.Y.L.: Plenum Press. 1982a. - P. 23-31.

228. Sorsa V. Structural analysis of polytene chromosome bands and interbands // Advances in genetics, development and evolution of Drosophila // Ed.S. Lakovaara. N.Y.: Plenum Press. - 1982b. - P. 11-22.

229. Sorsa V. Electron microscopic mapping and ultrastructure of Drosophila polytene chromosomes // Insect Ultratructure/ R.C. King, H. Akai. New York: Plenum Press. -1984. - V. 2. - P. 75-107.

230. Sorsa V. Chromosome maps of Drosophila // Boca Raton, Florida: CRC Press, Inc. 1988. - V. 1-2.

231. Southern EM. Detection of specific sequences among DNA fragments separated by gel electrophoresis // J Mol Biol. 1975. - Vol. 98. - N 3. - P. 503-17.

232. Spain M.M., Caruso J.A., Swaminathan A. and Pile L.A. Drosophila SIN3 isoforms interact with distinct proteins and have unique biological functions //J Biol Chem 2010. -Vol. 285. - № 35. - P. 27457-67.

233. Spierer A. and Spierer P. Similar level of polyteny in bands and interbands of Drosophila giant chromosomes // Nature -1984. Vol. 307. - № 5947. - P. 176-8.

234. Spradling A.C. and Rubin G.M. Transposition of cloned P elements into Drosophila germ line chromosomes // Science 1982. - Vol. 218. - № 4570. - P. 341-7.

235. Spradling A.C., Stern D.M., Kiss I., Roote J., Laverty T. and Rubin G.M. Gene disruptions using P transposable elements: an integral component of the Drosophila genome project // Proc Natl Acad Sci U S A -1995. Vol. 92. - № 24. - P. 10824-30.

236. Stokes D.G., Tartof K.D. and Perry R.P. CHD1 is concentrated in interbands and puffed regions of Drosophila polytene chromosomes // Proc Natl Acad Sci U S A 1996. - Vol. 93.- № 14. P. 7137-42.

237. Sun J., Watkins G., Blair A.L., Moskaluk C., Ghosh S., Jiang W.G. and Li R. Deregulation of cofactor of BRCA1 expression in breast cancer cells // J Cell Biochem 2008. - Vol. 103.- № 6. P. 1798-807.

238. Takahashi T.S., Yiu P., Chou M.F., Gygi S. and Walter J.C. Recruitment of Xenopus Scc2 and cohesin to chromatin requires the pre-replication complex // Nat Cell Biol 2004. - Vol. 6. - № 10.-P. 991-6.

239. Tariq M., Nussbaumer U., Chen Y., Beisel C. and Paro R. Trithorax requires Hsp90 for maintenance of active chromatin at sites of gene expression // Proc Natl Acad Sci US A-2009. Vol. 106. - № 4. - P. 1157-62.

240. Tirode F., Busso D., Coin F. and Egly J.M. Reconstitution of the transcription factor TFIIH: assignment of functions for the three enzymatic subunits, XPB, XPD, and cdk7 // Mol Cell 1999. - Vol. 3. - № 1. - P. 87-95.

241. Torok T., Benitez C., Takacs S. and Biessmann H. The protein encoded by the gene prolifeiation disrupter (prod) is associated with the telomeric retrotransposon array in Drosophila melanogaster // Chromosoma 2007." - Vol. 116. - № 2. - P. 185-95.

242. Tower J., Karpen G.H., Craig N. and Spradling A.C. Preferential transposition of Drosophila P elements to nearby chromosomal sites // Genetics -1993. Vol. 133. - № 2. -P. 347-59.

243. Tripoulas N., LaJeunesse D., Gildea J. and Shearn A. The Drosophila ashl gene product, which is localized at specific sites on polytene chromosomes, contains a SET domain and a PHD finger // Genetics 1996. - Vol. 143. - № 2. - P. 913-28.

244. Tsai C.C., Kao H.Y., Yao T.P., McKeown M. and Evans R.M. SMRTER, a Drosophila nuclear receptor coregulator, reveals that EcR-mediated repression is critical for development // Mol Cell 1999. - Vol. 4. - № 2. - P. 175-86.

245. Velazquez J.M., DiDomenico B.J. and Lindquist S. Intracellular localization of heat shock proteins in Drosophila // Cell -1980. Vol. 20. - № 3. - P. 679-89.

246. Vettesse-Dadey M., Grant P.A., Hebbes T.R. et al. Acetylation of histone H4 plays a primary role in enhancing transcription factor binding to nucleosomal DNA in vitro // EMBO J. 1996. - V. 15. - P. 2508-2518.

247. Vlassova I.E., Umbetova G.H., Zimmermann V.H., Alonso C., Belyaeva E.S. and Zhimulev I.F. Immunofluorescence localization of DNA:RNA hybrids in Drosophila melanogaster polytene chromosomes // Chromosoma -1985. Vol. 91. - № 3-4. - P. 251-8.

248. Vlassova I.E., Zhimulev I.F., Belyaeva E.S., Semeshin V.F. The effect of DRB and a-amanitin on the RNA synthesis in Drosophila melanogaster polytene chromosomes // Dros. Inform. Serv. 1987. - V. 66. - P. 151-154.

249. Wang H., Cao R., Xia L., Erdjument-Bromage H., Borchers C., Tempst P. and Zhang Y. Purification and functional characterization of a histone H3-Iysine 4-specific methyltransferase // Mol Cell 2001. - Vol. 8. - № 6. - P. 1207-17.

250. Wassarman D.A. and Sauer F. TAF(II)250: a transcription toolbox // J Cell Sci 2001. -Vol. 124.-№ Pt 16. - P. 2895-902.

251. Wasser M., Bte Osman Z. and Chia W. EAST and Chromator control the destruction and remodeling of muscles during Drosophila metamorphosis // Dev Biol 2007. - Vol. 307. -№ 2. - P. 380-93.

252. Weeks J.R., Hardin S.E., Shen J., Lee J.M. and Greenleaf A.L. Locus-specific variation in phosphorylation state of RNA polymerase II in vivo: correlations with gene activity and transcript processing // Genes Dev 1993. - Vol. 7. - № 12A. - P. 2329-44.

253. Welshons W.J. and Keppy D.O. The recombinational analysis of aberrations and the position of the notch locus on the polytene chromosome of Drosophila // Mol Gen Genet -1981. Vol. 181. - № 3. - P. 319-24.

254. Winkler M., aus Dem Siepen T. and Stamminger T. Functional interaction between pleiotropic transactivator pUL69 of human cytomegalovirus and the human homolog of yeast chromatin regulatory protein SPT6 // J Virol 2000. - Vol. 74. - № 17. - P. 8053-64.

255. Woodage T., Basrai M.A., Baxevanis A.D., Hieter P. and Collins F.S. Characterization of the CHD family of proteins // Proc Natl Acad Sci U S A -1997. Vol. 94. - № 21. - P. 11472-7.

256. Wu C.H., Lee C., Fan R., Smith M.J., Yamaguchi Y., Handa H. and Gilmour D.S. Molecular characterization of Drosophila NELF // Nucleic Acids Res 2005. - Vol. 33. - № 4. - P. 1269-79.

257. Wu L., Zee B.M., Wang Y., Garcia B.A. and Dou Y. The RING finger protein MSL2 in the MOF complex is an E3 ubiquitin ligase for H2B K34 and is involved in crosstalk with H3 K4 and K79 methylation // Mol Cell 2011. - Vol. 43. - № 1. - P. 132-44.

258. Yoh S.M., Cho H., Pickle L., Evans R.M. and Jones K.A. The Spt6 SH2 domain binds Ser2-P RNAPII to direct Iwsl-dependent mRNA splicing and export // Genes Dev 2007. -Vol. 21. - № 2. - P. 160-74.

259. Zhang J. and Corden J.L. Identification of phosphorylation sites in the repetitive carboxyl-terminal domain of the mouse RNA polymerase II largest subunit // J Biol Chem -1991. -Vol. 266. № 4. - P. 2290-6.

260. Zhang Z. and Pugh B.F. Genomic organization of H2Av containing nucleosomes in Drosophila heterochromatin // PLoS One 2011. - Vol. 6. - № 6. - P. e20511.

261. Zhao K., Hart C.M. and Laemmli U.K. Visualization of chromosomal domains with boundary element-associated factor BEAF-32 // Cell 1995. - Vol. 81. - № 6. - P. 879-89.

262. Zhimulev I.F., Belyaeva E.S. 3H-uridine labelling patterns in the Drosophila melanogaster salivary gland chromosomes X, 2R and 3L// Chromosoma. 1975. - V. 49. - P. 219-231.

263. Zhimulev I.F. Morphology and structure of polytene chromosomes // Adv Genet -1996. -Vol. 34. № - P. 1-497.

264. Zhimulev I.F. Polytene chromosomes, heterochromatin, and position effect variegation // Adv Genet 1998. - Vol. 37. - № - P. 1-566.

265. Zhimulev I.F. Genetic organization of polytene chromosomes // Adv Genet 1999. - Vol. 39. - № - P. 1-589.

266. Zhimulev I.F. and Belyaeva E.S. Intercalary heterochromatin and genetic silencing // Bioessays 2003. - Vol. 25. - № 11. - P. 1040-51.

267. Zhimulev I.F., Belyaeva E.S., Semeshin V.F., Koryakov D.E., Demakov S.A., Demakova O.V., Pokholkova G.V. and Andreyeva E.N. Polytene chromosomes: 70 years of genetic research // Int Rev Cytol 2004. - Vol. 241. - № - P. 203-75.

268. Zippo A., Serafini R., Rocchigiani M., Pennacchini S., Krepelova A. and Oliviero S. Histone crosstalk between H3S10ph and H4K16ac generates a histone code that mediates transcription elongation // Cell 2009. - Vol. 138. - № 6. - P. 1122-36.

Информация о работе

Зыкова, Татьяна Юрьевна
кандидата биологических наук
Новосибирск, 2011
ВАК 03.01.07

Диссертация

Характеристика ДНК и белкового состава междисковых районов хромосом Drosophila melanogaster - тема диссертации по биологии, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы