Ферментативное и фотохимическое зондирование G-квадруплексных структур в контексте двойной спирали ДНК тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Чащина Галина Владимировна

• Чащина Галина Владимировна
• кандидат наук
• 2023

Оглавление диссертации кандидат наук Чащина Галина Владимировна

Введение

Глава 1. Обзор литературы

1.1. О-квадруплексы как альтернативные структуры ДНК

1.2. Факторы, определяющие термодинамическую стабильность G4-структур

1.3. О4-структуры в геномном контексте

1.4. Потенциальная биологическая роль О4-структур

1.5. Методы изучения О4-структур

1.6. О4-структуры в промоторах генов человека

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1. Материалы

2.2. Методы

Глава 3. Участки промоторов онкогенов как модельные системы для изучения G4-структур в контексте двойной спирали

3.1. Подбор условий для амплификации промоторных участков онкогенов, содержащих РрБ

3.2. Ионы калия вызывают остановки ДНК полимеразы на последовательностях, образующих G4-структуры

3.3. Интенсивность остановок полимеразы зависит от стабильности О4-структур

3.4. О4-лиганды вызывают остановки полимеразы, отличающиеся от пауз с ионами калия

Глава 4. Зондирование О4-структур в контексте двойной спирали ДНК

4.1. РрБ из геномов архей способны к конформационным перестройкам в зависимости от ионных условий

4.2. Формирование квадруплекса внутри дуплекса с помощью ПЭГ200 или PDS.

4.3 Oкисление G4-структур под действием порфирина 7пГ1 на модельных двунитевых ДНК

4.4. Локализация окисленных гуанинов в 04-структурах, сформированных в протяженных последовательностях ДНК

Глава 5. Анализ локализации 7пР1 в живых и фиксированных клетках

5.1. Влияние порфирина 7пР1 на выживаемость клеток

5.2. Окрашивание живых клеток порфирином 7пР1

5.3. Выделение геномной ДНК

Выводы

Заключение

Список работ, опубликованных по теме диссертации

Тезисы докладов на научных конференциях

Список сокращений

Список цитированной литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Ферментативное и фотохимическое зондирование G-квадруплексных структур в контексте двойной спирали ДНК»

Введение

Актуальность темы исследования и степень ее разработанности.

G-квадруплексы (G4) представляют собой альтернативные вторичные структуры ДНК, образованные последовательностями, богатыми гуанином. Предполагается, что G4-структуры играют важную регуляторную роль в различных биологических процессах: репликации ДНК, транскрипции и трансляции; обеспечивают контроль экспрессии генов и влияют на стабильность генома. В геноме человека последовательности, потенциально способные образовывать квадруплексные структуры (potential quadruplex sequence - PQS) распространены в промоторах онкогенов, 5'-нетранслируемых областях, сайтах сплайсинга и теломерах. Большинство промоторов онкогенов человека содержат PQS, и их G4-структуры являются перспективной терапевтической мишенью для лечения раковых заболеваний.

Часто геномные регионы содержат последовательности, способные формировать более одной уникальной G4-структуры, и такие регионы дополнительно стабилизируются за счет взаимодействий между структурами. Предполагается, что удлиненные последовательности складываются в более сложные структуры, которые могут быть детально изучены структурными и биофизическими методами. Традиционно, для изучения взаимодействий квадруплекс-лиганд используются олигонуклеотидные последовательности с известной трехмерной структурой, изученные методами ЯМР или РСА. Однако использование коротких синтетических олигонуклеотидов не дает достаточной информации о влиянии контекста геномной последовательности и присутствия комплементарной нити на образование G4. Также при анализе коротких G4-последовательностей упускаются потенциальные взаимодействия G4-структур друг с другом в длинной двух-/одноцепочечной ДНК.

Кроме того, участки генома содержат протяженные гуанин-богатые области, которые включают несколько перекрывающихся PQS. Неочевидно, какие из таких PQS будут предпочтительно сложены в G4 в расширенном

геномном контексте и как 04-лиганд повлияет на это структурное распределение. Получение новых знаний о структурном разнообразии протяженных геномных последовательностей, способных формировать 04-структуры, необходимо для создания полной картины динамического сворачивания 04 в длинной геномной ДНК, в то время как анализ отдельных фрагментов 04 никогда не сможет предоставить такую информацию. В связи с этим, актуальным для разработки новых противораковых средств, нацеленных на конкретные 04-структуры, является изучение квадруплексов в контексте природной последовательности в двуспиральной ДНК.

Цель данной работы - обнаружение G4-структур в протяженной двойной спирали геномной ДНК с использованием методов ферментативного и фотохимического зондирования

Для достижения цели были поставлены следующие экспериментальные задачи:

1. Выбрать и создать модельные системы для формирования 04-структур в контексте двунитевой ДНК.

2. Применить зондирование однонитевых участков ДНК нуклеазой S1 на модельных олигонуклеотидах и участках промоторов онкогенов.

3. С использованием порфирина 7пР1 как структурного зонда апробировать фотохимический подход для детекции G4-структур в двойной спирали ДНК.

4. Показать фотохимическое действие зонда 7пР1 на клетках и геномной ДНК. Научная новизна.

В данной работе улучшен и реализован метод ПЦР-амплификации для протяженных участков ДНК, содержащих потенциальные квадруплексные последовательности. С использованием метода удлинения праймера показано, что эффективность остановок полимеразы зависит от стабильности квадруплексной структуры. Метод удлинения праймера можно использовать как простой биохимический подход для установления предпочтения связывания лигандов с

С4-структурами ДНК на протяженных последовательностях ДНК. С помощью ферментативного зондирования нуклеазой S1 показано, что С4-последовательности ДНК в геномах архей способны к конформационным превращениям в зависимости от ионных условий. Впервые апробирован фотохимический подход для детекции G4-структур в двойной спирали ДНК с использованием порфирина 7пР1 на синтетических коротких олигонуклеотидах (20-60 п.о.) и на длинных природных участках ДНК (400 п.о.) из промоторов генов человека MYC и TERT. Показано, что фотоактивация ZnP1 в клетках SK-N-SH приводит к нарушению целостности ядерной мембраны, проникновению порфирина в ядро и фрагментации геномной ДНК.

Теоретическая и практическая значимость работы.

В данной работе предложен новый метод для детекции С4-структур в длинной двухцепочечной ДНК, основанный на фотохимическом зондировании при помощи производного порфирина ZnP1. Новый метод определения неканонических структур ДНК позволит расширить возможности в области геномных исследований. Обнаруженные закономерности остановок ДНК-полимеразы на определенных участках матричной нити ДНК, содержащей PQS, расширяют понимание возможностей альтернативного сворачивания G4-структур в протяженных геномных последовательностях. Изменение положений остановок в присутствии ДНК лигандов открывает перспективы для дизайна и тестирования соединений, взаимодействующих с G4-участками в промоторных областях генома. Использование S1 нуклеазы позволяет детектировать небольшие конформационные изменения ДНК.

Полученные результаты могут быть использованы при тестировании и скрининге С4-специфичных соединений, которые смогут составить конкуренцию используемым в настоящее время противоопухолевым препаратам. Проделанная работа открывает перспективы для дальнейших экспериментов по изучению С4-структур в геномной ДНК. Порфирин ZnP1 является перспективным зондом

для направленной модификации участков геномной ДНК с неканоническими структурами.

Методология и методы исследования.

Диссертационная работа выполнена с применением классических и современных молекулярно-биологических и биофизических подходов. Для наработки длинных ампликонов, содержащих потенциальные квадруплексные последовательности, был использован ПЦР с улучшенными условиями. Кривые плавления и характеристики термостабильности олигонуклеотидов выполнены с использованием метода кругового дихроизма в нескольких повторах с усреднением данных. 04-структуры в длинной двунитевой ДНК были получены отжигом в 40% полиэтиленгликоле на разных образцах с несколькими повторами. Разработан и апробирован фотохимический и ферментативный подход для детекции G4-структур в двойной спирали ДНК. Для анализа внутриклеточной локализации порфирина 7пР1 и выделения геномной ДНК использовали флуоресцентную микроскопию на клетках нейробластомы человека (ЗК-Ы-БН).

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Предложен и апробирован усовершенствованный подход к амплификации промоторных участков генома, содержащих потенциальные квадруплексные последовательности.

2. Разработан и апробирован фотохимический подход для детекции 04-структур в двойной спирали ДНК с помощью порфирина 7пР1 на синтетических коротких олигонуклеотидах (20-60 п.о.) и на длинных природных участках ДНК (400 п.о.) из промоторов генов человека.

3. Показано, что повторяющиеся потенциальные G4-последовательности ДНК в геномах архей способны к конформационным превращениям в зависимости от ионных условий.

4. Фотоактивация порфирина 7пР1 в клетках приводит к фрагментации геномной ДНК.

Личный вклад автора.

Для достижения поставленной цели научного исследования автором проведен анализ литературных данных. Все результаты, их интерпретация и выводы получены автором лично или при его непосредственном участии. Автор подготовил научные публикации и представил доклады по теме диссертационной работы на конференциях различного уровня.

Степень достоверности и апробация результатов.

Достоверность полученных результатов подтверждена комплексным использованием различных методов исследований и анализа, а также многократными независимо поставленными экспериментами и биологическими повторами. Научные положения, выводы и практические рекомендации, приведённые в работе, основаны на фактических результатах, которые были опубликованы в 5 статьях, индексируемых международными базами данных, перечень которых определен в соответствии с рекомендациями ВАК РФ.

Основные положения диссертационной также были представлены на российских и международных конференциях: VIII Молодёжная Школа-Конференция по молекулярной биологии и генетическим технологиям Института цитологии РАН (11-14 октября 2022г., Санкт-Петербург, Россия); XVI международная научная конференция «Актуальные вопросы биологической физики и химии. БФФХ-2021» (13-17 сентября 2021 год, Севастополь, Россия); XXXIII зимняя молодежная научная школа «Перспективные направления физико-химической биологии и биотехнологии» (8-11 февраля, 2021 г., Москва, Россия); VI съезд биофизиков России (16-21 сентября 2019 г., Сочи, Россия); 43th FEBS Congress (7-12 July 2018, Prague, Czech Republic); 22-я международная Пущинская школа-конференция Молодых ученых «Биология наука XXI века» (23-27 апреля 2018 г., Пущино, Россия); 60-я Всероссийская научная конференция МФТИ (20-26 ноября 2017 г., Долгопрудный, Россия).

Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа состоит из следующих разделов: «Введение», «Обзор литературы», «Материалы и методы», «Результаты и обсуждение», «Заключение», «Выводы» и «Список литературы», который включает 105 источников. Работа изложена на 94 страницах машинописного текста и включает 35 рисунков и 5 таблиц.

Глава 1. Обзор литературы.

1.1. С-квадруплексы как альтернативные структуры ДНК.

Нуклеиновые кислоты являются биологическими макромолекулами, реализующими генетическую информацию. ДНК представляет собой молекулу из двух цепей, которые удерживаются вместе за счет укладки нуклеиновых оснований и образования межцепочечных водородных связей Уотсона-Крика [1]. ДНК состоит из четырех азотистых оснований: аденин (А) и гуанин (Г) являются пуринами; тимин (Т) и цитозин (Ц) пиримидинами. Шаг спирали равен 3.4 нм и её периодичность составляет около 10 пар оснований на виток. Такая форма ДНК была названа В-формой, однако в 1953 году Розалинда Франклин обнаружила, что при пониженной влажности ДНК принимает более компактную А-форму, в которой на один виток спирали приходится 11 пар оснований [2]. Позже были найдены и другие формы ДНК. Например, в левозакрученной Z-ДНК сахаро-фосфатный остов расположен в форме зигзага [3]. Также нуклеиновые кислоты могут образовывать трехцепочечные структуры или триплексы (на основе триплетов оснований, таких как С0*0, ТА*А, ТА*Т, ап С0*А и т.д.) [4], формировать ьмотивы ДНК [5] и G-квадруплексные структуры (04).

Последовательности нуклеиновых кислот, формирующие G4-структуры, содержат несколько подряд идущих гуанинов (О-тракт) (рис. 1). 04-тракт состоит из, по крайней мере, четырех блоков последовательно идущих гуанинов, разделенных несколькими любыми нуклеотидами, которые формируют петли

Основной единицей G-квадруплекса является G-квартет (или О-тетрада) -плоская решетка из гуанинов, стабилизированная за счет Хугстиновских связей (N1-06 и №-N7) [6].

С4-последователы-юсть 04-квартет 04-структура

С3-5 — гуаниновый тракт Ых - петля

3-5^x^3-5'^3-5^x^3-5

Рисунок 1. Схематическое изображение О4-структуры. О-последователъностъ состоит из четырех гуаниных повторов, каждый нуклеотид которого формирует плоский квартет. О-квартет дополнительно стабилизируется катионами. Несколько квартетов складываются в О4 структуру, которая может принимать различные конформации.

1.2. Факторы, определяющие термодинамическую стабильность С4-структур.

Стабильность 04-структур зависит от нескольких факторов. Нуклеотидная последовательность и размер петель в G4-структурах могут варьироваться. Более короткие петли приводят к формированию более стабильных 04 с меньшей конформационной вариабельностью [7].

Формирование тетрады из гуанинов сопровождается накоплением отрицательного заряда, который может привести к электростатическому отталкиванию в центре квартета, нарушая его стабильность. По этой причине центральный канал стабилизируется присутствием катиона, который взаимодействует с кислородными атомами гуанинов в тетраде. Обычно 04-структуры стабилизируются моновалентными ионами щелочных металлов, такими как или К , который обеспечивает наибольшую стабильность [8].

Концентрация ионов K+ внутри клетки 150 мМ, что примерно в 10 раз выше, чем концентрация ионов Na+ (15 мМ) [9], поэтому в экспериментах in vitro часто используются именно ионы калия для формирования и изучения G4-структур в условиях, приближенным к физиологическим. В целом известно, что квадруплексные структуры стабилизируются катионами в порядке Sr2+ >Ba2+ >K+ >Ca2+ >Na+, NH4+, Rb+ >Mg2+ >Li+ >Cs+ [10]. Однако, помимо влияния на стабильность, природа катионов также влияет на всю топологию сворачивания 04-структуры.

Несмотря на стабильность и жесткость структуры ядра, G4 могут существовать в различных конформациях в зависимости от относительной ориентации петель, соединяющих тетрады. Это приводит к появлению так называемых параллельных, антипараллельных или гибридных структур [7]. Равновесие между конформерами также очень чувствительно к условиям растворителя и может резко меняться в зависимости от центрального катиона или присутствия лигандов [11].

Термическая стабильность квадруплексов зависит от нуклеотидной последовательности: некоторые очень стабильные G4 могут выдерживать кипячение, другие G4 едва сохраняют свою структуру при физиологической температуре [12]. Некоторые низкомолекулярные лиганды могут связываться с G4-структурами и стабилизировать их преимущественно двумя способами: они могут укладываться на верхний или нижний G-квартеты посредством п-п взаимодействий (внешнее укладывание) или связываться с бороздками сахарофосфатного остова ДНК [13]. Благодаря этим общим способам связывания большинство лигандов, взаимодействующих с G4-структурами, имеют определенные общие структурные характеристики. Во-первых, они часто основаны на полициклическом ароматическом ядре, которое может эффективно взаимодействовать с G-квартетом. Присоединение одной или нескольких катионных боковых цепей (обычно протонированных аминогрупп) к ароматическим кольцам ядра для электростатического взаимодействия с

отрицательно заряженной ДНК позволяет усилить связывание с G4-структурой

[13].

В настоящее время существует большое число квадруплексных лигандов и по мере продолжения исследований ожидается дальнейший рост числа таких соединений. Некоторые лиганды, например, пиридостатин (PDS) [14], Braco-19 [15], PhenDC3 [16] и TMPyP4 [17], активно используются для изучения механизмов различных заболеваний, потенциально связанных с G4. Однако различные типы квадруплексных лигандов могут влиять не только на их стабилизацию, но и на их конформацию. Также лиганды могут отличаться по своей специфичности - соединения с меньшими боковыми цепями эффективнее связываются с квадруплексами, но они также могут неспецифично взаимодействовать с другими гуанин-содержащими последовательностями.

1.3. С4-структуры в геномном контексте.

В двухцепочечном контексте, таком как геном, образование квадруплексов сопряжено с постоянной конкуренцией с двухцепочечной ДНК. В связи с чем возникает вопрос, возможно ли образование G4-структур в присутствии комплементарной нити, учитывая высокую стабильность двойной спирали ДНК? Внутри клетки равновесие в пользу образования G4 из ДНК может сместиться при некоторых условиях, например, при молекулярной скученности, присутствии специфических белков и малых молекулярных лигандов, способных взаимодействовать с G-квадруплексами, а также наличие отрицательной сверхспирализации могут способствовать образованию G-квадруплексов в двухцепочечной ДНК в условиях, близких к физиологическим [18]. Наиболее вероятно, что G4-структуры могут формироваться на одноцепочечной ДНК, например, на теломерах. Теломерные участки различных организмов различаются своими нуклеотидными последовательностями, но их объединяет один признак -содержание нескольких подряд идущих гуаниновых повторов. Именно такие богатые гуанином однонитевые окончания теломер способны формировать G4-структуры в условиях, близких к физиологическим.

Теломерная ДНК позвоночных состоит из многочисленных повторов двунитевой последовательности d(TTAGGG)n и комплекса различных связывающих белков и обычно имеет длину 5-8 тыс. п.о., с одноцепочечным 3'-концом, состоящим из 100-200 оснований [19]. В клетках человека G-квадруплекс-связывающие лиганды обеспечили первую визуальную демонстрацию G-квадруплексов на теломерах. Радиомеченная версия G4-лиганда 3H-360A была обнаружена с помощью авторадиографии на концах метафазных хромосом человека [20]. Позже антитело BG4 с высокой специфичностью к G-квадруплексам позволило напрямую визуализировать эти структуры по всему геному клеток человека: около 20-25% G4-структур локализуются на теломерах [21].

Накопление данных о последовательности генома человека позволило провести вычислительный анализ для выявления потенциально G4-образующих последовательностей в масштабах всего генома. Были разработаны и внедрены компьютерные алгоритмы, основанные на биофизических данных, в которых были определены последовательности внутримолекулярных квадруплексов. Один из первых алгоритмов Quadparser осуществлял поиск G4-структур c длиной петель от 1 до 7 нуклеотидов и наличия минимум трех подряд идущих гуанинов в G4-тракте, и был основан на последовательности G3+N1-7G3+N1-7G3+N1-7G3+. С его помощью в геноме человека было найдено около 370 тыс. последовательностей, потенциально способных образовывать G4-структуры (PQS, от англ. potential quadruplexes sequences) [22]. Однако у данного метода есть недостатки и ограничения, которые заключаются в его высокой строгости предсказания G4-структур. Quadparser не способен обнаруживать некоторые несовершенные или неканонические квадруплексы.

В 2015 году был представлен метод G4-seq для обнаружения потенциальных G4-структур в геномной ДНК человека, основанный на комбинации метода секвенирования Illumina и остановок полимеразы на гуанин -богатых участках генов [23]. При использовании квадруплекс-стабилизирующих (ионов калия и G4-лиганда PDS) или дестабилизирующих (ионов лития)

соединений было идентифицировано более 700 тыс. PQS. К ним отнесли ранее не идентифицированные квадруплексные последовательности с длинными петлями (более 7 нуклеотидов) и выпетливаниями в G-трактах.

Обнаружение таких альтернативных G4-структур привело к созданию новых вычислительных моделей. Например, алгоритм G4Hunter был протестирован на ряде геномов, включая человека. В результате выяснилось, что в геноме человека число последовательностей, способных образовывать стабильные квадруплексы (по крайней мере, in vitro) выше в 2-10 раз, чем считалось ранее [24]. Для поиска неканонических G4-структур в геноме с выпетливаниями, или разрывами в G-последовательностях, были разработаны такие алгоритмы как ImGQfinder [25] и pqsfinder [26].

Вычислительные методы использовались и для поиска PQS в других организмах, например, в бактериях. Вычислительный анализ с алгоритмом Quadparser показал, что у эукариотических организмов частота PQS составляет 0,3 PQS на 1000 п.н., тогда как у прокариот она более разнообразна [27]. Чуть позже G4Hunter был использован для предсказания PQS во всех полных бактериальных геномах: количество PQS значительно различается в отдельных подгруппах. Частота PQS у прокариот варьирует от 0,013 (Lacinutrix venerupis) до 14,213 (Thermus oshimai JL-2) PQS на 1000 п.н. Наибольшая частота PQS была обнаружена у грамположительных экстремофилов подгруппы Deinococcus-Thermus, а наименьшая встречается у грамотрицательных термофильных бактерий подгруппы Bacteroidetes/Chlorobi [28].

Проведенное сравнение вероятности случайной встречи G4-последовательностей с вероятность встречи G4 в геноме архей показало, что обнаружение G4 значительно зависит от GC-состава (рис. 2). При анализе более тысячи последовательностей геномов архей было выяснено, что 90% геномов содержат один или несколько PQS, в то время как около 10% не имеют таких последовательностей.

1000 100

п

s

Ü 10

ел

о

о.

1 0,1

20 30 40 50 60 70 80 GC content, %

Рисунок 2. Плотность PQS в геномах архей (черные круги) и случайной последовательности, построенные против содержания G/C в геномах.

Была обнаружена сильная корреляция между плотностью PQS во всех геномах архей и средним содержанием GC в геноме. Адаптация геномов к высокосолевой среде может привести к селективному вымыванию некоторых потенциальных альтернативных структур нуклеиновых кислот, стабильность которых сильно зависит от концентрации соли. Напротив, некоторое обогащение PQS наблюдается для геномов с низким содержанием GC, что, вероятно, связано с неравномерным распределением GC [29]. Было обнаружено, что лишь отдельные представители царства архей имеют вероятность встречи 04-последовательностей выше случайной. Показано, что повторяющиеся PQS архей имеют схожую последовательность с повторяющимися 04-структурами бактерий и консервативны внутри одного вида. Особенности структурной организации таких последовательностей изучены в рамках представленной работы.

Недавние исследования показали возможность формирования G4 у различных патогенов, вызывающих серьезные заболевания, например, у Mycobacterium tuberculosis [30], Human Immunodeficiency Virus [31] и SARS-CoV-2 [32].

1.4. Потенциальная биологическая роль С4-структур.

Как упомянуто выше, у человека наибольшее количество РРБ приходится на одноцепочечные теломеры [33], но РРБ также встречаются и в промоторах генов, 5'-нетранслируемой области мРНК, микро- и мини-сателлитных повторах [34], области переключения тяжелой цепи иммуноглобулина [35], в точках начала репликации [36] (рис. 3).

250 Ьр

Рисунок 3. Частота встречаемости G4-nocAeóoeameAbHOcmeü в геноме человека [35].

Также PQS распространены в ядерном, цитоплазматическом и митохондриальном хроматине, что было подтверждено с помощью флуоресцентных зондов на основе малых молекул и антител BG4 и 1H6 [37-39]. Присутствие PQS в важных геномных регионах позволяет предположить, что они выполняют различные биологические функции (рис. 4). Несмотря на то, что теломерные квадруплексы были детектированы в клетках человека с помощью специфичных антител, их конформация in vivo и биологическое значение остаются неопределенными. Первоначально предполагалось, что теломерные G4 действуют как эффективные ингибиторы теломеразы - фермента, контролирующего длину теломер во время репликации [40]. Было показано, что некоторые G4-лиганды способны вытеснять белки теломерного защитного комплекса (например, TRF2 и POT1), что приводит к повреждению теломерной ДНК и гибели клеток [41]. Это послужило толчком к поиску новых 04-стабилизирующих лигандов, которые могут подавлять рост раковых клеток путем вмешательства в поддержание теломер [42].

Репликация

Рисунок 4. Предполагаемая биологическая роль G4-структур. В ядре G4 могут формироваться в гуанин-богатых областях, когда ДНК становится временно одноцепочечной: во время транскрипции, репликации и у одноцепочечных теломерных гуанин-богатых концов. Вне ядра G4 могут образовываться в мРНК и участвовать в контроле трансляции [43].

В двухцепочечной геномной ДНК О-квадруплексы могут образовываться, когда спираль ДНК становится временно одноцепочечной, например, во время репликации или транскрипции. Первые доказательства того, что G4-структуры прерывают синтез ДНК, были получены в реакциях удлинения праймера с использованием прокариотических и эукариотических ДНК-полимераз, которые не могут расплетать G4-структуры [44]. Особые ферменты геликазы распознают и расплетают G4 для поддержания генетической стабильности. У нематод СавпогИаЪ^и8 elegans, мутантных по ёо§-1 (ген dog-1 кодирует белок геликазу ЭОО-1) наблюдались как зародышевые, так и соматические делеции в генах, содержащих РрБ [45]. Аналогичным образом, у дрожжей 8ассИаготусв8 сегву181ав отсутствие геликазы Pif1 вызывает мутации, которых становится больше при добавлении G4-стабилизирующих лигандов. Кроме того, дефицит Pif1 вызывает замедление движения репликационных вилок через геномные области, содержащих РрБ [46]. В целом, эти данные свидетельствуют о том, что

G4-структуры создают проблемы для механизма репликации ДНК, которые усиливаются во время репликативного стресса или в отсутствие геликаз, таких как Р1£1 или DOG-1.

Предполагается, что G4-структуры могут участвовать в транскрипции. Во многих генах человека РНК-полимераза Ро12 инициирует транскрипцию, которая останавливается рядом с PQS [47]. Было показано, что активность промотора KRAS мыши [48] и MYC человека [49] снижается в присутствии квадруплекс-стабилизирующего лиганда ТМРуР4, что подтверждает гипотезу о том, что G4 представляют собой препятствия для продвижения транскрипционного механизма. Однако G4-стабилизирующие лиганды могут также приводить к повреждению ДНК и привлекать соответствующие механизмы ответа [14], поэтому транскрипционные изменения на G4 могут быть результатом либо прямой стабилизации G4, либо транскрипционной репрессии, опосредованной повреждением ДНК.

В 10%-15% генов человека PQS встречаются в 5-ЦШ кодируемой мРНК области, что позволяет предположить, что G4-структуры РНК могут участвовать в регуляции трансляции [50]. Было показано, что термодинамически стабильный G-квадруплекс РНК в 5'-Ц^ транскрипта гена протоонкогена NRAS человека подавляет трансляцию [51].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Чащина Галина Владимировна, 2023 год

Список цитированной литературы

1. Watson J. D., Crick F. H. Molecular structure of nucleic acids: a structure for deoxyribose nucleic acid // Nature. - 1953. - T. 171, № 4356. - C. 737-738.

2. Franklin R. E., Gosling R. G. Molecular configuration in sodium thymonucleate // Nature. - 1953. - T. 171, № 4356. - C. 740-1.

3. Drew H., Takano T., Tanaka S., Itakura K., Dickerson R. E. High-salt d (CpGpCpG), a left-handed Z' DNA double helix // Nature. - 1980. - T. 286, № 5773. - C. 567-573.

4. Frank-Kamenetskii M. D., Mirkin S. M. Triplex DNA structures // Annual review of biochemistry. - 1995. - T. 64, № 1. - C. 65-95.

5. Zeraati M., Langley D. B., Schofield P., Moye A. L., Rouet R., Hughes W. E., Bryan T. M., Dinger M. E., Christ D. I-motif DNA structures are formed in the nuclei of human cells // Nature Chemistry. - 2018. - T. 10, № 6. - C. 631-637.

6. Moon J., Han J. H., Kim D. Y., Jung M. J., Kim S. K. Effects of deficient of the Hoogsteen base-pairs on the G-quadruplex stabilization and binding mode of a cationic porphyrin // Biochem Biophys Rep. - 2015. - T. 2. - C. 29-35.

7. Burge S., Parkinson G. N., Hazel P., Todd A. K., Neidle S. Quadruplex DNA: sequence, topology and structure // Nucleic Acids Res. - 2006. - T. 34, № 19. - C. 5402-15.

8. Gray R. D., Chaires J. B. Kinetics and mechanism of K+- and Na+-induced folding of models of human telomeric DNA into G-quadruplex structures // Nucleic Acids Res. -2008. - T. 36, № 12. - C. 4191-203.

9. Paine P. L., Pearson T. W., Tluczek L. J. M., Horowitz S. B. Nuclear sodium and potassium // Nature. - 1981. - T. 291, № 5812. - C. 258-261.

10. Largy E., Marchand A., Amrane S., Gabelica V., Mergny J.-L. Quadruplex turncoats: cation-dependent folding and stability of quadruplex-DNA double switches // Journal of the American Chemical Society. - 2016. - T. 138, № 8. - C. 2780-2792.

11. Li J., Correia J. J., Wang L., Trent J. O., Chaires J. B. Not so crystal clear: the structure of the human telomere G-quadruplex in solution differs from that present in a crystal // Nucleic Acids Res. - 2005. - T. 33, № 14. - C. 4649-59.

12. Lane A. N., Chaires J. B., Gray R. D., Trent J. O. Stability and kinetics of G-quadruplex structures // Nucleic acids research. - 2008. - T. 36, № 17. - C. 5482-5515.

13. Santos T., Salgado G. F. G-Quadruplexes and Their Ligands: Biophysical Methods to Unravel G-Quadruplex/Ligand Interactions //. - 2021. - T. 14, № 8.

14. Rodriguez R., Miller K. M., Forment J. V., Bradshaw C. R., Nikan M., Britton S., Oelschlaegel T., Xhemalce B., Balasubramanian S., Jackson S. P. Small-molecule-induced DNA damage identifies alternative DNA structures in human genes // Nature chemical biology. - 2012. - T. 8, № 3. - C. 301-310.

15. Burger A. M., Dai F., Schultes C. M., Reszka A. P., Moore M. J., Double J. A., Neidle S. The G-quadruplex-interactive molecule BRACO-19 inhibits tumor growth, consistent with telomere targeting and interference with telomerase function // Cancer research. - 2005. - T. 65, № 4. - C. 1489-1496.

16. De Cian A., DeLemos E., Mergny J.-L., Teulade-Fichou M.-P., Monchaud D. Highly efficient G-quadruplex recognition by bisquinolinium compounds // Journal of the American Chemical Society. - 2007. - T. 129, № 7. - C. 1856-1857.

17. Martino L., Pagano B., Fotticchia I., Neidle S., Giancola C. Shedding light on the interaction between TMPyP4 and human telomeric quadruplexes // J Phys Chem B. -2009. - T. 113, № 44. - C. 14779-86.

18. Sun D., Hurley L. H. The importance of negative superhelicity in inducing the formation of G-quadruplex and i-motif structures in the c-Myc promoter: implications for drug targeting and control of gene expression // J Med Chem. - 2009. - T. 52, № 9. - C. 2863-74.

19. de Lange T. Shelterin-Mediated Telomere Protection // Annu Rev Genet. - 2018. -T. 52. - C. 223-247.

20. Granotier C., Pennarun G., Riou L., Hoffschir F., Gauthier L. R., De Cian A., Gomez D., Mandine E., Riou J. F., Mergny J. L., Mailliet P., Dutrillaux B., Boussin F. D. Preferential binding of a G-quadruplex ligand to human chromosome ends // Nucleic Acids Res. - 2005. - T. 33, № 13. - C. 4182-90.

21. Biffi G., Tannahill D., McCafferty J., Balasubramanian S. Quantitative visualization of DNA G-quadruplex structures in human cells // Nature Chemistry. - 2013. - T. 5, № 3. - C. 182-186.

22. Huppert J. L., Balasubramanian S. Prevalence of quadruplexes in the human genome // Nucleic Acids Res. - 2005. - T. 33, № 9. - C. 2908-16.

23. Chambers V. S., Marsico G., Boutell J. M., Di Antonio M., Smith G. P., Balasubramanian S. High-throughput sequencing of DNA G-quadruplex structures in the human genome // Nat Biotechnol. - 2015. - T. 33, № 8. - C. 877-81.

24. Bedrat A., Lacroix L., Mergny J.-L. Re-evaluation of G-quadruplex propensity with G4Hunter // Nucleic acids research. - 2016. - T. 44, № 4. - C. 1746-1759.

25. Varizhuk A., Ischenko D., Tsvetkov V., Novikov R., Kulemin N., Kaluzhny D., Vlasenok M., Naumov V., Smirnov I., Pozmogova G. The expanding repertoire of G4 DNA structures // Biochimie. - 2017. - T. 135. - C. 54-62.

26. Hon J., Martinek T., Zendulka J., Lexa M. pqsfinder: an exhaustive and imperfection-tolerant search tool for potential quadruplex-forming sequences in R // Bioinformatics. - 2017. - T. 33, № 21. - C. 3373-3379.

27. Ding Y., Fleming A. M., Burrows C. J. Case studies on potential G-quadruplex-forming sequences from the bacterial orders Deinococcales and Thermales derived from a survey of published genomes // Sci Rep. - 2018. - T. 8, № 1. - C. 15679.

28. Bartas M., Cutova M. The Presence and Localization of G-Quadruplex Forming Sequences in the Domain of Bacteria //. - 2019. - T. 24, № 9.

29. Chashchina G. V., Shchyolkina A. K., Kolosov S. V., Beniaminov A. D., Kaluzhny D. N. Recurrent Potential G-Quadruplex Sequences in Archaeal Genomes // Front Microbiol. - 2021. - T. 12. - C. 647851.

30. Perrone R., Lavezzo E., Riello E., Manganelli R., Pato G., Toppo S., Provvedi R., Richter S. N. Mapping and characterization of G-quadruplexes in Mycobacterium tuberculosis gene promoter regions // Scientific reports. - 2017. - T. 7, № 1. - C. 5743.

31. Metifiot M., Amrane S., Litvak S., Andreola M.-L. G-quadruplexes in viruses: function and potential therapeutic applications // Nucleic acids research. - 2014. - T. 42, № 20. - C. 12352-12366.

32. Zhao C., Qin G., Niu J., Wang Z., Wang C., Ren J. Targeting RNA G-Quadruplex in SARS-CoV-2: A Promising Therapeutic Target for COVID-19? //. - 2021. - T. 60, № 1. - C. 432-438.

33. Blackburn E. H. Telomeres: no end in sight // Cell. - 1994. - T. 77, № 5. - C. 621 -3.

34. Nakagama H., Higuchi K., Tanaka E., Tsuchiya N., Nakashima K., Katahira M., Fukuda H. Molecular mechanisms for maintenance of G-rich short tandem repeats capable of adopting G4 DNA structures // Mutat Res. - 2006. - T. 598, № 1-2. - C. 120-31.

35. Maizels N., Gray L. T. The G4 genome // PLoS Genet. - 2013. - T. 9, № 4. - C. e1003468.

36. Valton A. L., Hassan-Zadeh V., Lema I., Boggetto N., Alberti P., Saintome C., Riou J. F., Prioleau M. N. G4 motifs affect origin positioning and efficiency in two vertebrate replicators // Embo j. - 2014. - T. 33, № 7. - C. 732-46.

37. Zhang S., Sun H., Chen H., Li Q., Guan A., Wang L., Shi Y., Xu S., Liu M., Tang Y. Direct visualization of nucleolar G-quadruplexes in live cells by using a fluorescent light-up probe // Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-General Subjects. - 2018. - T. 1862, № 5. - C. 1101-1106.

38. Liu S., Bu L., Zhang Y., Yan J., Li L., Li G., Song Z., Huang J. Subtle structural changes of dyes lead to distinctly different fluorescent behaviors in cellular context: The role of G-quadruplex DNA interaction using coumarin-quinazolinone conjugates as a case study // Analytical Chemistry. - 2021. - T. 93, № 12. - C. 5267-5276.

39. Kazemier H. G., Paeschke K., Lansdorp P. M. Guanine quadruplex monoclonal antibody 1H6 cross-reacts with restrained thymidine-rich single stranded DNA // Nucleic acids research. - 2017. - T. 45, № 10. - C. 5913-5919.

40. Zahler A. M., Williamson J. R., Cech T. R., Prescott D. M. Inhibition of telomerase by G-quartet DNA structures // Nature. - 1991. - T. 350, № 6320. - C. 718-20.

41. Neidle S. Quadruplex Nucleic Acids as Novel Therapeutic Targets // J Med Chem. -2016. - T. 59, № 13. - C. 5987-6011.

42. Fouquerel E., Parikh D., Opresko P. DNA damage processing at telomeres: The ends justify the means // DNA Repair (Amst). - 2016. - T. 44. - C. 159-168.

43. Rhodes D., Lipps H. J. G-quadruplexes and their regulatory roles in biology // Nucleic Acids Res. - 2015. - T. 43, № 18. - C. 8627-37.

44. Woodford K. J., Howell R. M., Usdin K. A novel K (+)-dependent DNA synthesis arrest site in a commonly occurring sequence motif in eukaryotes // Journal of Biological Chemistry. - 1994. - T. 269, № 43. - C. 27029-27035.

45. Cheung I., Schertzer M., Rose A., Lansdorp P. M. Disruption of dog-1 in Caenorhabditis elegans triggers deletions upstream of guanine-rich DNA // Nature genetics. - 2002. - T. 31, № 4. - C. 405-409.

46. Paeschke K., Bochman M. L., Garcia P. D., Cejka P., Friedman K. L., Kowalczykowski S. C., Zakian V. A. Pif1 family helicases suppress genome instability at G-quadruplex motifs // Nature. - 2013. - T. 497, № 7450. - C. 458-462.

47. Eddy J., Vallur A. C., Varma S., Liu H., Reinhold W. C., Pommier Y., Maizels N. G4 motifs correlate with promoter-proximal transcriptional pausing in human genes // Nucleic acids research. - 2011. - T. 39, № 12. - C. 4975-4983.

48. Cogoi S., Xodo L. E. G-quadruplex formation within the promoter of the KRAS proto-oncogene and its effect on transcription // Nucleic acids research. - 2006. - T. 34, № 9. - C. 2536-2549.

49. Siddiqui-Jain A., Grand C. L., Bearss D. J., Hurley L. H. Direct evidence for a G-quadruplex in a promoter region and its targeting with a small molecule to repress c-MYC transcription // Proc Natl Acad Sci U S A. - 2002. - T. 99, № 18. - C. 11593-8.

50. Bugaut A., Balasubramanian S. 5'-UTR RNA G-quadruplexes: translation regulation and targeting // Nucleic acids research. - 2012. - T. 40, № 11. - C. 4727-4741.

51. Kumari S., Bugaut A., Huppert J. L., Balasubramanian S. An RNA G-quadruplex in the 5' UTR of the NRAS proto-oncogene modulates translation // Nat Chem Biol. -2007. - T. 3, № 4. - C. 218-21.

52. Steenken S., Jovanovic S. V. How Easily Oxidizable Is DNA? One-Electron Reduction Potentials of Adenosine and Guanosine Radicals in Aqueous Solution // Journal of the American Chemical Society. - 1997. - T. 119, № 3. - C. 617-618.

53. Delaney S., Barton J. K. Charge transport in DNA duplex/quadruplex conjugates // Biochemistry. - 2003. - T. 42, № 48. - C. 14159-65.

54. Fleming A. M., Ding Y., Burrows C. J. Oxidative DNA damage is epigenetic by regulating gene transcription via base excision repair // Proceedings of the National Academy of Sciences. - 2017. - T. 114, № 10. - C. 2604-2609.

55. Fleming A. M., Zhou J., Wallace S. S., Burrows C. J. A Role for the Fifth G-Track in G-Quadruplex Forming Oncogene Promoter Sequences during Oxidative Stress: Do These "Spare Tires" Have an Evolved Function? // ACS Cent Sci. - 2015. - T. 1, № 5. -C. 226-233.

56. Parkinson G. N., Collie G. W. X-Ray Crystallographic Studies of G-Quadruplex Structures // Methods Mol Biol. - 2019. - T. 2035. - C. 131-155.

57. Lin C., Dickerhoff J., Yang D. NMR Studies of G-Quadruplex Structures and G-Quadruplex-Interactive Compounds // Methods Mol Biol. - 2019. - T. 2035. - C. 157176.

58. Wei D., Parkinson G. N., Reszka A. P., Neidle S. Crystal structure of a c-kit promoter quadruplex reveals the structural role of metal ions and water molecules in maintaining loop conformation // Nucleic Acids Res. - 2012. - T. 40, № 10. - C. 4691 -700.

59. Ambrus A., Chen D., Dai J., Jones R. A., Yang D. Solution Structure of the Biologically Relevant G-Quadruplex Element in the Human c-MYC Promoter. Implications for G-Quadruplex Stabilization // Biochemistry. - 2005. - T. 44, № 6. - C. 2048-2058.

60. Rachwal P. A., Fox K. R. Quadruplex melting // Methods. - 2007. - T. 43, № 4. -C. 291-301.

61. Carvalho J., Queiroz J. A., Cruz C. Circular Dichroism of G-Quadruplex: A Laboratory Experiment for the Study of Topology and Ligand Binding // Journal of Chemical Education. - 2017. - T. 94. - C. 1547-1551.

62. Sun D., Hurley L. H. Biochemical techniques for the characterization of G-quadruplex structures: EMSA, DMS footprinting, and DNA polymerase stop assay // Methods Mol Biol. - 2010. - T. 608. - C. 65-79.

63. Zimmerman S. B., Minton A. P. Macromolecular crowding: biochemical, biophysical, and physiological consequences // Annual review of biophysics and biomolecular structure. - 1993. - T. 22, № 1. - C. 27-65.

64. Zheng K. W., Chen Z., Hao Y. H., Tan Z. Molecular crowding creates an essential environment for the formation of stable G-quadruplexes in long double-stranded DNA // Nucleic Acids Res. - 2010. - T. 38, № 1. - C. 327-38.

65. Beniaminov A. D., Novikov R. A., Mamaeva O. K., Mitkevich V. A., Smirnov I. P., Livshits M. A., Shchyolkina A. K., Kaluzhny D. N. Light-induced oxidation of the telomeric G4 DNA in complex with Zn(II) tetracarboxymethyl porphyrin // Nucleic Acids Research. - 2016. - T. 44, № 21. - C. 10031-10041.

66. Kumari R., Nambiar M., Shanbagh S., Raghavan S. C. Detection of G-quadruplex DNA using primer extension as a tool // PLoS One. - 2015. - T. 10, № 3. - C. e0119722.

67. Kouzine F., Wojtowicz D., Baranello L., Yamane A., Nelson S., Resch W., Kieffer-Kwon K. R., Benham C. J., Casellas R., Przytycka T. M., Levens D. Permanganate/S1 Nuclease Footprinting Reveals Non-B DNA Structures with Regulatory Potential across a Mammalian Genome // Cell Syst. - 2017. - T. 4, № 3. - C. 344-356.e7.

68. Prescott D. M. The DNA of ciliated protozoa // Microbiol Rev. - 1994. - T. 58, № 2. - C. 233-67.

69. Schaffitzel C., Berger I., Postberg J., Hanes J., Lipps H. J., Pluckthun A. In vitro generated antibodies specific for telomeric guanine-quadruplex DNA react with Stylonychia lemnae macronuclei // Proc Natl Acad Sci U S A. - 2001. - T. 98, № 15. -C. 8572-7.

70. Henderson A., Wu Y., Huang Y. C., Chavez E. A., Platt J., Johnson F. B., Brosh R. M., Jr., Sen D., Lansdorp P. M. Detection of G-quadruplex DNA in mammalian cells // Nucleic Acids Res. - 2014. - T. 42, № 2. - C. 860-9.

71. Liu H. Y., Zhao Q., Zhang T. P., Wu Y., Xiong Y. X., Wang S. K., Ge Y. L., He J. H., Lv P., Ou T. M., Tan J. H., Li D., Gu L. Q., Ren J., Zhao Y., Huang Z. S. Conformation Selective Antibody Enables Genome Profiling and Leads to Discovery of Parallel G-Quadruplex in Human Telomeres // Cell Chem Biol. - 2016. - T. 23, № 10. -C. 1261-1270.

72. Srinivasan M., Sedmak D., Jewell S. Effect of fixatives and tissue processing on the content and integrity of nucleic acids // Am J Pathol. - 2002. - T. 161, № 6. - C. 1961 -71.

73. Summers P. A., Lewis B. W., Gonzalez-Garcia J., Porreca R. M., Lim A. H. M., Cadinu P., Martin-Pintado N., Mann D. J., Edel J. B., Vannier J. B., Kuimova M. K., Vilar R. Visualising G-quadruplex DNA dynamics in live cells by fluorescence lifetime imaging microscopy // Nature Communications. - 2021. - T. 12, № 1. - C. 162.

74. Galli S., Melidis L., Flynn S. M., Varshney D., Simeone A., Spiegel J., Madden S. K., Tannahill D., Balasubramanian S. DNA G-Quadruplex Recognition In Vitro and in Live Cells by a Structure-Specific Nanobody // Journal of the American Chemical Society. - 2022. - T. 144, № 50. - C. 23096-23103.

75. Huppert J. L., Balasubramanian S. G-quadruplexes in promoters throughout the human genome // Nucleic Acids Res. - 2007. - T. 35, № 2. - C. 406-13.

76. Dang C. V. MYC on the path to cancer // Cell. - 2012. - T. 149, № 1. - C. 22-35.

77. Kim N. The interplay between G-quadruplex and transcription // Current medicinal chemistry. - 2019. - T. 26, № 16. - C. 2898-2917.

78. Neil M., Keith I. Targeting a c-MYC G-quadruplex DNA with a fragment library // Chemical Communications. - 2014. - T. 50, № 14. - C. 1704-1707.

79. Calabrese D. R., Chen X., Leon E. C., Gaikwad S. M., Phyo Z., Hewitt W. M., Alden S., Hilimire T. A., He F., Michalowski A. M., Simmons J. K., Saunders L. B., Zhang S., Connors D., Walters K. J., Mock B. A. Chemical and structural studies provide a mechanistic basis for recognition of the MYC G-quadruplex //. - 2018. - T. 9, № 1. - C. 4229.

80. Boddupally P. V., Hahn S., Beman C., De B., Brooks T. A., Gokhale V., Hurley L. H. Anticancer activity and cellular repression of c-MYC by the G-quadruplex-

stabilizing 11-piperazinylquindoline is not dependent on direct targeting of the G-quadruplex in the c-MYC promoter // Journal of medicinal chemistry. - 2012. - T. 55, № 13. - C. 6076-6086.

81. Mathad R. I., Hatzakis E., Dai J., Yang D. c-MYC promoter G-quadruplex formed at the 5'-end of NHE III1 element: insights into biological relevance and parallel-stranded G-quadruplex stability // Nucleic Acids Res. - 2011. - T. 39, № 20. - C. 9023 -33.

82. Roskoski Jr R. Structure and regulation of Kit protein-tyrosine kinase—the stem cell factor receptor // Biochemical and biophysical research communications. - 2005. - T. 338, № 3. - C. 1307-1315.

83. Fletcher J. A., Rubin B. P. KIT mutations in GIST // Current opinion in genetics & development. - 2007. - T. 17, № 1. - C. 3-7.

84. Kuryavyi V., Phan A. T., Patel D. J. Solution structures of all parallel-stranded monomeric and dimeric G-quadruplex scaffolds of the human c-kit2 promoter // Nucleic Acids Res. - 2010. - T. 38, № 19. - C. 6757-73.

85. Hsu S. T., Varnai P., Bugaut A., Reszka A. P., Neidle S., Balasubramanian S. A G-rich sequence within the c-kit oncogene promoter forms a parallel G-quadruplex having asymmetric G-tetrad dynamics // J Am Chem Soc. - 2009. - T. 131, № 37. - C. 13399-409.

86. Kotar A., Rigo R., Sissi C., Plavec J. Two-quartet kit* G-quadruplex is formed via double-stranded pre-folded structure // Nucleic Acids Research. - 2018. - T. 47, № 5. -C. 2641-2653.

87. Rigo R., Sissi C. Characterization of G4-G4 Crosstalk in the c-KIT Promoter Region //. - 2017. - T. 56, № 33. - C. 4309-4312.

88. Ducani C., Bernardinelli G., Hogberg B., Keppler B. K., Terenzi A. Interplay of Three G-Quadruplex Units in the KIT Promoter // Journal of the American Chemical Society. - 2019. - T. 141, № 26. - C. 10205-10213.

89. Jafri M., Ansari S., Alqahtani M., Shay J. Roles of telomeres and telomerase in cancer, and advances in telomerase-targeted therapies. Genome Med 8 (1): 69-69 //

Book Roles of telomeres and telomerase in cancer, and advances in telomerase-targeted therapies. Genome Med 8 (1): 69-69 / Editor, 2016.

90. Kim N. W., Piatyszek M. A., Prowse K. R., Harley C. B., West M. D., Ho P. L., Coviello G. M., Wright W. E., Weinrich S. L., Shay J. W. Specific association of human telomerase activity with immortal cells and cancer // Science. - 1994. - T. 266, № 5193. - C. 2011-2015.

91. Takakura M., Kyo S., Kanaya T., Hirano H., Takeda J., Yutsudo M., Inoue M. Cloning of human telomerase catalytic subunit (hTERT) gene promoter and identification of proximal core promoter sequences essential for transcriptional activation in immortalized and cancer cells // Cancer research. - 1999. - T. 59, № 3. -C. 551-557.

92. Palumbo S. L., Ebbinghaus S. W., Hurley L. H. Formation of a unique end-to-end stacked pair of G-quadruplexes in the hTERT core promoter with implications for inhibition of telomerase by G-quadruplex-interactive ligands // J Am Chem Soc. - 2009. - T. 131, № 31. - C. 10878-91.

93. Micheli E., Martufi M., Cacchione S., De Santis P., Savino M. Self-organization of G-quadruplex structures in the hTERT core promoter stabilized by polyaminic side chain perylene derivatives // Biophys Chem. - 2010. - T. 153, № 1. - C. 43-53.

94. Monsen R. C., DeLeeuw L., Dean W. L., Gray R. D., Sabo T. M., Chakravarthy S., Chaires J. B., Trent J. O. The hTERT core promoter forms three parallel G-quadruplexes // Nucleic Acids Res. - 2020. - T. 48, № 10. - C. 5720-5734.

95. Bamford S., Dawson E., Forbes S., Clements J., Pettett R., Dogan A., Flanagan A., Teague J., Futreal P. A., Stratton M. R. The COSMIC (Catalogue of Somatic Mutations in Cancer) database and website // British journal of cancer. - 2004. - T. 91, № 2. - C. 355-358.

96. Kaiser C. E., Van Ert N. A., Agrawal P., Chawla R., Yang D., Hurley L. H. Insight into the complexity of the i-motif and G-quadruplex DNA structures formed in the KRAS promoter and subsequent drug-induced gene repression // Journal of the American Chemical Society. - 2017. - T. 139, № 25. - C. 8522-8536.

97. Morgan R. K., Batra H., Gaerig V. C., Hockings J., Brooks T. A. Identification and characterization of a new G-quadruplex forming region within the kRAS promoter as a transcriptional regulator // Biochimica et Biophysica Acta (BBA)-Gene Regulatory Mechanisms. - 2016. - T. 1859, № 2. - C. 235-245.

98. Kerkour A., Marquevielle J., Ivashchenko S., Yatsunyk L. A., Mergny J.-L., Salgado G. F. High-resolution three-dimensional NMR structure of the KRAS proto-oncogene promoter reveals key features of a G-quadruplex involved in transcriptional regulation // Journal of Biological Chemistry. - 2017. - T. 292, № 19. - C. 8082-8091.

99. Kovaleva O. A., Tsvetkov V. B., Mamaeva O. K., Ol'shevskaya V. A., Makarenkov A. V., Dezhenkova L. G., Semeikin A. S., Borisova O. F., Shtil A. A., Shchyolkina A. K., Kaluzhny D. N. Preferential DNA photocleavage potency of Zn(II) over Ni(II) derivatives of carboxymethyl tetracationic porphyrin: the role of the mode of binding to DNA // Eur Biophys J. - 2014. - T. 43, № 10-11. - C. 545-54.

100. Арутюнян А., Тевонян Л., Бениаминов А., Егоров Е., Калюжный Д. ФОТОТОКСИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ВОДОРАСТВОРИМЫХ ПОРФИРИНОВ НА КЛЕТКИ СВЕТЛОКЛЕТОЧНОЙ КАРЦИНОМЫ ПОЧКИ ЧЕЛОВЕКА Caki-1 // Биофизика. - 2021. - T. 66, № 2. - C. 323-328.

101. Abu Al-Soud W., Radstrom P. Capacity of nine thermostable DNA polymerases To mediate DNA amplification in the presence of PCR-inhibiting samples // Appl Environ Microbiol. - 1998. - T. 64, № 10. - C. 3748-53.

102. Ramos-Alemán F., González-Jasso E., Pless R. C. Use of alternative alkali chlorides in RT and PCR of polynucleotides containing G quadruplex structures // Anal Biochem. - 2018. - T. 543. - C. 43-50.

103. Liu L. Y., Ma T. Z., Zeng Y. L., Liu W., Mao Z. W. Structural Basis of Pyridostatin and Its Derivatives Specifically Binding to G-Quadruplexes //. - 2022. - T. 144, № 26. - C. 11878-11887.

104. Beniaminov A., Chashchina G., Shchyolkina A., Kaluzhny D. Oxidative probing of the G4 DNA structure induced in double-stranded DNA by molecular crowding or pyridostatin // Biochimie. - 2021. - T. 191. - C. 33-36.

105. Phan A. T., Kuryavyi V., Gaw H. Y., Patel D. J. Small-molecule interaction with a five-guanine-tract G-quadruplex structure from the human MYC promoter // Nat Chem Biol. - 2005. - T. 1, № 3. - C. 167-73.