Исследование транскрипции и природного полиморфизма гена Lim3, участвующего в контроле продолжительности жизни Drosophila melanogaster тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.07, кандидат биологических наук Рыбина, Ольга Юрьевна

• Рыбина, Ольга Юрьевна
• кандидат биологических наук
• 2010

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Рыбина, Ольга Юрьевна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

1.1. Актуальность проблемы.б

1.2. Цель и задачи исследования.

1.3. Научная новизна результатов исследования.

1.4. Практическая ценность.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

2.1. Общая характеристика белков, содержащих LIM- и гомеодомены.

2.1.1. Структурно-функциональная организация белков, содержащих LIM- и гомеодомены.

2.1.2. Классификации белков, содержащих LIM- и гомеодомены.

2.2. LIM-HD факторы транскрипции в развитии нервной системы D. melanogaster

2.2.1 Особенности формирования нервной системы дрозофилы.

2.2.2 «Ранние» транскрипционные факторы, участвующие в развитии нервной системы дрозофилы.

2.2.2.1 Спецификация нейроэктодермы. Спинно-брюшное и передне-заднее структурирование нейроэктодермы дрозофилы.

2.2.2.2. Образование и спецификация нейробластов.

2.2.2.3. Асимметричные деления нейробластов.

2.2.2.4. Временная генная сеть в спецификации нейробласта.

2.2.2.5. Асимметричные деления ганглиальных материнских клеток.

2.2.3. «Поздние» транскрипционные факторы,' участвующие в терминальной дифференцировке клеток нервной системы дрозофилы.:.

2.3. Иейроэндокринная система в контроле продолжительности жизни Drosophila melanogaster.

2.3.1. Инсулин/IGF сигнальный путь и эндокринная функция нервной системы в контроле продолжительности жизни Drosophila melanogaster.

2.3.2. TOR сигнальный путь и нервная система в контроле продолжительности жизни Drosophila melanogaster.'.

2.3.3. JNK сигнальный путь и нервная система в контроле продолжительности жизни Drosophila melanogaster.

2.3.4. Деацетилирование и нервная система в кош роле продолжительности жизни Drosophila melanogaster.

2.3.5. Окислительный стресс и нервная система в контроле продолжительности жизни

БгозоркИа melanogastev.

2.3.6. Поиск новых нейрональных генов, участвующих в контроле продолжительности жизни дрозофилы.

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

3.1. Линии дрозофилы.

3.2. Выделение геномной ДНК ОгоБорШа.

3.3. Полимеразная цепная реакция.

3.4. Секвестрование.

3.5. Выделение тотальной РНК ВгояорЬИа.

3.6. Обратная транскрипция.

3.7. Количественная ПЦР в реальном времени.

3.8. Нозерн-блот гибридизация.

3.9. Определение стартов транскрипции с помощью 5'-КАСЕ.

3.9.1. 5'-КАСЕ.

3.9.2. Очистка продуктов ПЦР, полученных в результате 5'-11АСЕ.

3.9.3. Дотирование фрагментов кДНК, полученных в результате 5Ч1АСЕ.

3.9.4. Трансформация клеток Е. соИ.

3.9.5. Выделение плазмидной ДНК для секвенирования.

ЗЛО. Биоинформатический анализ.

3.11. Статистический анализ.

4. РЕЗУЛЬТАТЫ.

4.1. Особенности организации проксимального промотора и инициации транскрипции ЫтЗА гена ЫтЗ.

4.2 Исследование природного молекулярного полиморфизма в ЫтЗ локусе.

4.3 Исследование ассоциации между природным молекулярным полиморфизмом в ЫтЗ локусе и продолжительностью жизни.

4.4 Исследование ассоциации между молекулярным полиморфизмом в ЫтЗ локусе и его экспрессией.

5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.

5.1. Модель инициации транскрипции мРНК ЫтЗА, ЫтЗС гена ЫтЗ.

5.2. Оценка действия отбора на исследуемую область ЫтЗА, ЫтЗС.

5.3. Белки Рев и йхв в регуляции транскрипции ЬшгЗА и контроле ПЖ дрозофилы.

5.4. Основные механизмы участия ЫтЗ в контроле ПЖ дрозофилы.

6. ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование транскрипции и природного полиморфизма гена Lim3, участвующего в контроле продолжительности жизни Drosophila melanogaster»

Старение как процесс возрастных изменений организма, ведущий к снижению его функциональной активности и увеличению вероятности смерти, свойственен большинству живых организмов, но темп и форма этого процесса могут резко отличаться у представителей как различных таксонов, так и внутри одного вида. Такие различия в продолжительности жизни (ПЖ) обусловлены взаимодействием генетических факторов и факторов внешней среды. Температура, питание, загрязнение окружающей среды, являясь внешними факторами, запускают в организме каскады реакций, являющиеся компонентами генетически детерминированных сигнальных и метаболических путей, и в результате могут влиять на изменение ПЖ организма. Таким образом, в генетическом контроле длительности жизни могут принимать участие множество генов. Действительно, наследуемость ПЖ не превышает 30%, что характерно для полигенного количественного' признака.

В последнее время был достигнут значительный прогресс в понимании того, какие-гены определяют ПЖ у организмов различных систематических групп. Тем не менее, выявление новых генов, участвующих в контроле ПЖ, а главное, анализ особенностей их влияния на признак и характер их взаимодействия друг с другом являются актуальными задачами современной науки, решение которых необходимо для понимания причин и условий, обеспечивающих высокую ПЖ.

Один из возможных подходов к решению этих задач заключается в изучении влияния структурного природного полиморфизма генов на изменение Г1Ж организма.

Природный полиморфизм ранее был описан для сравнительно небольшого числа генов Drosophila melanogaster (Hasson et al., 1998; Balakirev, Ayala, 2003; Palsson et al., 2004). В ряде случаев была продемонстрирована взаимосвязь описанного природного полиморфизма с количественными признаками, включая ПЖ (De Luca et al., 2003; Carbone 6 et al., 2006). В настоящее время в США проводится полное секвенирование геномов дрозофилы из природных популяций. Однако до сих пор при исследовании природного полиморфизма не уделяется должного внимания изучению причинно-следственных связей между структурной вариабельностью гена и его экспрессией и, далее, изменением какого-либо признака организма. Очевидно, что именно такого рода информация имеет принципиально важное значение для понимания биологической роли генетической изменчивости. Хорошо известно, что ПЖ может существенно различаться у особей одного и того же вида. Понимание генетических причин такой внутривидовой и внутрипопуляционной изменчивости может быть достигнуто в результате исследования взаимосвязи между структурной и функциональной вариабельностью генетического материала, приводящей к изменчивости ПЖ.

В Лаборатории геномной изменчивости Учреждения Российской академии наук Института молекулярной генетики РАН с помощью различных методов генетического картирования было выявлено несколько групп генов, связанных с ранее неизвестными путями контроля ПЖ Drosophila melanogaster. В числе генов-кандидатов был ген ЫтЗ.

ЫтЗ, расположенный в левом плече второй хромосомы, в цитологической позиции 37В13-37С1, кодирует транскрипционный фактор РНК-полимеразы II. Белок Lim3 , является мишенью сложных регуляторных сетей и играет ключевую роль в регуляции развития нейронов дрозофилы. Lim3 вместе с белками Islet и Drifter образуют «комбинатороный код», который определяет свойства мотонейронов, контролирует миграцию их аксонов и в итоге играет важную роль в обеспечении правильной мышечной иннервации (Thor et al., 1999; Certel, Thor, 2004; Landgraf, Thor, 2006). Таким образом, роль Lim3 в развитии и функционировании нервной системы дрозофилы может являться существенным фактором для определения ПЖ дрозофилы:

Белок, кодируемый геном ЫтЗ, обнаруживает высокий уровень гомологии с белками LHX3/4 человека. Мутации в генах LHX3/4 приводят к нарушениям секреции 7 гормонов гипофиза, что является причиной различных нарушений, связанных с репродуктивной системой, ростом и метаболизмом. Таким образом, ген ЫтЗ является геном-ортологом дрозофилы, перспективным для изучения не только ПЖ, но и механизмов нейроэндокринной регуляции у человека.

1.2. Цель и задачи исследования

Целью нашей работы являлось исследование роли молекулярной изменчивости гена ЫтЗ в определении уровня его транскрипции и контроле ПЖ ОгозорИПа melanogaster.

В работе были поставлены следующие задачи:

1. Определить особенности организации 5' регуляторной области и инициации транскрипции транскрипта ЫтЗА гена ЫтЗ.

2. Описать молекулярный полиморфизм 5' регуляторной области и начала структурной области транскрипта ЫтЗА гена ЫтЗ в природной популяции 'йговорЫШ melanogaster.

3. Исследовать ассоциацию между молекулярным полиморфизмом 5'регуляторной области и начала структурной области транскрипта ЫтЗА гена ЫтЗ и ПЖ.

4. Исследовать ассоциацию между молекулярным полиморфизмом 5' регуляторной области и начала структурной области транскрипта ЫтЗА гена ЫтЗ и экспрессией ЫтЗА.

1.3. Научная новизна результатов исследования

В работе показано существование новой, ранее неаннотированной мРНК гена ЫтЗ, ЬгтЗС. Определены особенности организации регуляторной области ЫтЗА, ЫтЗС: обнаружены регулярные элементы в коровой и проксимальной промоторных областях, свидетельствующие о возможности инициации транскрипции этих мРНК со своего собственного промотора; показано наличие множественных стартов транскрипции с промоторов, не содержащих ТАТА-бокс.

В результате изучения молекулярной вариабельности регуляторной области, экзона и части интрона ЫтЗА и ЫтЗС описано распределение полиморфных сайтов по функционально различным районам гена и продемонстрировано действие стабилизирующего отбора на область ДНК, соответствующую первому экзону ЫтЗА и ЫтЗС.

Показано, что вариабельность регуляторной области гена, расположенной на расстоянии 680-380 п.н. от главного старта транскрипции, связана с изменением количества транскрипта на разных этапах развития и в разных частях тела взрослых мух. Этот результат свидетельствует о том, что в природной популяции полиморфизм выявляется в сайтах, существенных для регуляции общего, нетканеспецифического уровня транскрипции. Показано, что природный полиморфизм регуляторной области гена может приводить к шестикратному изменению транскрипции гена.

Выявлен гаплотип, включающий два полиморфных маркера, расположенных в предсказанных на основе биоинформатического анализа сайтах связывания регуляторных белков, достоверно ассоциированный с количеством транскрипта ЫтЗА и ПЖ дрозофилы. Показано, что составляющая гаплотип комбинация маркеров, ассоциированная с промежуточным уровнем транскрипции и высокой ПЖ, встречается в популяции с высокой частотой, в то время как комбинации, ассоциированные с низким или высоким уровнем транскрипции и низкой ПЖ, встречаются в популяции с низкой частотой, что указывает на функциональное и селективное преимущество среднего уровня экспрессии гена ЫтЗ.

Таким образом, впервые показана функциональная связь между природным полиморфизмом гена ЫтЗ, определяющего развитие нервной системы, и ПЖ дрозофилы. 1.4. Практическая ценность

Представленные в данной работе результаты расширяют представления о связи структурной изменчивости, в том числе природного полиморфизма регуляторной области 9 гена с его функциональными возможностями: уровнем экспрессии и характером влияния на фенотип организма. Эти результаты должны быть учтены при создании генетических конструкций, используемых в различных биотехнологических проектах, с целью обеспечения требуемого уровня транскрипции используемых генов. Кроме того, полученные результаты могут быть использованы при чтении лекций и проведении практических занаятий по общей генетике, генетике популяций, генетике количественных признаков, геронтологии в высших учебных заведениях биологического, медицинского и сельскохозяйственного профиля.

Заключение диссертации по теме «Генетика», Рыбина, Ольга Юрьевна

6. выводы

1. Ген ЫтЗ образует новый, ранее неаннотнрованный транскрипт, названный

ЫтЗС.

2. ЫтЗА и ЫтЗС имеют множественные старты транскрипции, которая обеспечивается промоторами, не содержащими ТАТА-бокс. В коровой и проксимальной промоторных областях ЫтЗА и ЫтЗС присутствуют обнаруженные с помощью биоинформатического анализа регуляторные элементы, что свидетельствует о возможности инициации транскрипции этих мРНК со своего собственного промотора.

3. В природной популяции Raleigh первый экзон транскриптов ЫтЗА и ЫтЗС характеризуются наименьшим уровнем полиморфизма по сравнению с 5' регуляторной областью и интроном и подвергается действию стабилизирующего отбора.

4. Гаплотип, включающий два полиморфных маркера G871C и С1177Т, расположенных в предсказанных на основе биоинформатического анализа сайтах связывания регуляторных белков, достоверно ассоциирован с количеством транскрипта ЫтЗА и ПЖ дрозофилы. Изменение гаплотипа может приводить к шестикратному изменению транскрипции гена и изменению ПЖ на 25%.

5. Вариабельность регуляторной области гена, расположенной на расстоянии 680-380* п.н. от главного старта транскрипции ЫтЗА, связана с изменением количества транскрипта на разных этапах развития и в разных частях тела взрослых мух, что свидетельствует о существовании в популяции полиморфизма в сайтах, важных для регуляции общего, нетканеспецифического уровня транскрипции.

6. Комбинация маркеров G871C и CI 177Т, ассоциированная с промежуточным уровнем транскрипции и высокой ПЖ, встречается в популяции с высокой частотой, в то время как комбинации, ассоциированные с низким или высоким уровнем транскрипции и низкой ПЖ, встречаются в популяции с низкой частотой, что указывает на функциональную и селективную ценность среднего уровня экспрессии гена ЫтЗ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Рыбина, Ольга Юрьевна, 2010 год

1. Фроликс ВВ. Адаптационно-регуляторная теория возрастного развития. // Изв. РАН. Сер. биол. 1992. №4. С.631-34.

2. Abraham RT. TOR Signaling: An Odyssey from Cellular Stress to the Cell-Growth Machinery. // Curr

3. Arber S, Caroni P. Specificity of single LIM motifs in targeting and LIM/LIM interactions in situ. //

4. Drosophila //Cell. 2004. V. 119(1). P. 87-96. Bateman JM., McNeill H. Insulin/IGF signalling in neurogenesis. // Cell. Mol. Life Sci. 2006. V.63(15). P. 1701—1705.

5. Bauer JH, Chang C, Morris SN, Hozier S, Andersen S, Waitzman JS, Helfand SL. Expression of dominant-negative Dmp53 in the adult fly brain inhibits insulin signaling. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007. V. 104(33). P. 13355-13360.

6. Bauer JH, Chang C, Bae G, Morris SN, Helfand SL. Dominant-negative Dmp53 extends life span through the dTOR pathway in D. melanogaster. // Mech. Ageing Dev. 2010. V. 131(3). P. 193201.

7. Bauer JH, Morris SN, Chang C, Flatt T, Wood JG, Helfand SL. dSir2 and Dmp53 interact to mediate aspects of CR-dependent lifespan extension in D. melanogaster. II Aging (Albany NY). 2009. V. 1(1). P. 38-48.

8. Bauer JH, Poon PC, Glatt-Deeley H, Abrams JM, Helfand SL. Neuronal expression of p53 dominantnegative proteins in adult Drosophila melanogaster extends life span. // Current Biol. 2005. V. 15(22). P. 2063-68.

9. Benjamini Y, Hochberg Y. Controlling the false discovery rate: a practical and powerful approach to multiple testing. // J. R Statist. Soc. B. 1995. V.57(l). P. 289-300.

10. Benveniste RJ, Thor S, Thomas JB, Taghert PH. Cell type specific regulation of the Drosophila FMRF-NH2 neuropeptide gene by Apterous, a LIM homeodomain transcription factor. // Development. 1998. V. 125(23). P. 4757-65.

11. Berdnik D, Torok T, Gonzalez-Gaitan M, Knoblich JA. The endocytic protein alpha-Adaptin is required for numb-mediated asymmetric cell division in Drosophila. // Dev. Cell. 2002. V. 3(2). P. 221-31.

12. Betschinger J, Mechtler K, Knoblich JA. The Par complex directs asymmetric cell division by phosphorylating the cytoskeletal protein Lgl. // Nature. 2003. V. 422(6929). 326-30.

13. Blair SS, Brower DL, Thomas JB, Zavortink M. The role of apterous in the control of the dorsoventral compartmentalization and PS integrin gene expression in the developing wing of Drosophila. // Development. 1994. V. 120(7). P. 1805-15.

14. Blastya'k A, Mishra RK, Karch F, Gyurkovics H. Efficient and Specific Targeting of Polycomb Group Proteins Requires Cooperative Interaction between Grainyhead and Pleiohomeotic. // Mol. Cell Biol. 2006. V. 26(4). P. 1434-44.

15. Blenau W, Baumann A. Molecular and pharmacological properties of insect biogenic amine receptors: lessons from Drosophila melanogaster and Apis mellifera. //Arch. Insect. Biochem. Physiol 2001. V.48(l). P. 13-38.

16. Bourgouin C, Lundgren SE, Thomas JB. apterous is a Drosophila LIM domain gene required for the development of a subset of embryonic muscles. // Neuron. 1992. V. 9(3). P. 549-61.

17. Broadus J, Skeath JB, Spana EP, Bossing T, Technau G, Doe CQ. New neuroblast markers and the origin of the aCC/pCC neurons in the Drosophila central nervous system. // Mech. Dev. 1995. V. 53(3). P. 393-402.

18. Brody T. Odenwald WF. Programmed transformations in< neuroblast gene expression during Drosophila CNS lineage development. // Dev. Biol. 2000. V. 226(1). P. 34-44.

19. Brody T, Odenwald WF. Cellular diversity in the developing nervous system: a temporal view from Drosophila. II Dev. 2002. V. 129(16). P. 3763-70.

20. Brogiolo W, Stocker H, Ikeya T, Rintelen F, Fernandez R, Hafen E. An evolutionarily conserved function of the Drosophila insulin receptor and insulin-like peptides in growth control. // Curr. Biol. 2001. V. 11(4). P. 213-221.

21. Broughton S., Partridge L. InsuIin/IGF-like signalling, the central nervous system and aging // Biochem J. 2009. V. 418(1). P. 1-12.

22. Brown JL, Grau DJ, DeVido SK, Kassis J A. An Spl/KLF binding site is important for the activity of a Polycomb group response element from the Drosophila engrailed gene. // Nucleic. Acids Research. 2005. V. 33(16). P. 5181-89.

23. Burke TW, Kadonaga JT. The downstream core promoter element, DPE, is conserved from Drosophila to humans and is recognized by TAFII60 of Drosophila. II Genes& Dev. 1997. V. 11:3020-3031.

24. Butler JEF, Kadonaga JT. The RNA polymerase II core promoter: a key component in the regulation of gene expression. // Genes. Dev. 2002. V. 16(20). P. 2583-92.

25. Cai Y, Chia W, Yang X. A family of snail-related zinc finger proteins regulates two distinct and parallel mechanisms that mediate Drosophila neuroblast asymmetric divisions I IEMBO J. 2001. V. 20(7). P. 1704-14.

26. Carbone MA, Jordan KW, Lyman RF, Harbison ST, Leips J, Morgan TJ, DeLuca M, Awadalla P, Mackay TF. Phenotypic variation and natural selection at Catsup, a pleiotropic quantitative trait gene in Drosophila. // Curr. Biol. 2006. V. 16(9). P. 912-19.

27. Carroll SB. Evolution at two levels: on genes and form. II PLoS Biol. 2005. V. 3(7). e245 194.

28. Cassata G, Kagoshima H, Andachi Y, Kohara Y, Diirrenberger MB, Hall DH, Biirglin TR. The LIM homeobox gene ceh-14 confers thermo sensory function to the AFD neurons in Caenorhabditis elegans. //Neuron. 2000. V. 25(3). P.587-97

29. Cenci C, Gould AP. Drosophila Grainyhead specifies late programmes of neural proliferation by regulating the mitotic activity and Hox-dependent apoptosis of neuroblasts. // Development. 2005. V. 132(17). P. 3835-45.

30. Certel SJ, Thor S. Specification of Drosophila motoneuron identity by the combinatorial action of POU and LIM-HD factors. //Development. 2004. V. 131(21). P. 5429-39.

31. Chan YM, Jan YN. Conservation of neurogenic genes and mechanisms. // Curr. Opin. NeurobioL 1999. V. 9(5). P.582-8

32. Cheng C.-L, Gao T.-Q, Wang Z, Li D.-D. Role of insulin/insulinlike growth factor 1 signaling pathway in longevity. // World J. Gastroenterol. 2005. V. 11, (13). P. 1891-5.

33. Chitnis AB. The role of Notch in lateral inhibition and cell fate. // Mol. Cell Neurosci. 1995. V. 6(6). P.311-21.

34. Choi YJ, Di Nardo A, Kramvis I, Meikle L, Kwiatkowski DJ, Sahin M, He X. Tuberous sclerosis complex proteins control axon formation. // Genes Dev. 2008. V. 22(18). P.2485—95.

35. Choksi SP, Southall TD, Bossing T, Edoff K, de Wit E, Fischer BE, van Steensel B, Micklem G, Brand AH. Prospero acts as a binary switch between self-renewal and differentiation in Drosophila neural stem cells. // Dev. Cell. 2006. V.l 1(6). P.775-89.

36. Clancy DJ, Gems D, Harshman LG, Oldham S, Stocker H, Hafen E, Leevers SJ, Partridge L. Extension of life-span by loss of CHICO, a Drosophila insulin receptor substrate protein. // Science. 2001. V. 292(5514). P.104-6.

37. Cohen B, McGuttin ME, Pflege C, Segal D, Cohen SM. apterous: a gene required for imaginal disc development in Drosophila encodes a member of LIM family of developmental regulatory proteins. // Genes Dev. 1992. V. 6(5). P. 715-729.

38. Crawford D, Libina N, Kenyon C. Caenorhabditis elegans integrates food and reproductive signals in lifespan determination. // Aging Cell. 2007. V. 6(5). P. 715-21.

39. Curtiss J, Heilig JS. Establishment of Drosophila imaginal precursor cells is controlled by the Arrowhead gene. // Development. 1995. V. 121(11). P. 3819-28.

40. Curtiss J, Heilig JS. Arrowhead encodes a LIM homeodomain protein that distinguishes subsets of Drosophila imaginal cells. // Dev Biol. 1997. V. 190(1). P. 129-41.

41. Davis WJr, Schultz RM. Developmental change in TATA-box utilization during preimplantation mouse development. // Dev. Biol. 2000. V. 218(2). P. 275-83.

42. De Luca M, Roshina NV, Geiger-Thornsberry GL, Lyman RF, Pasyukova EG Mackay TF. Dopa-decarboxylase affects variation in Drosophila longevity. // Nat. Genet. 2003. V. 34(4). P. 429-33.

43. De Velasco B, Shen J, Go S, Hartenstein V. Embryonic development of the Drosophila corpus cardiacum, a neuroendocrine gland with similarity to the vertebrate pituitary, is controlled by sine oculis and glass. // Dev. Biol. 2004. V. 274(2). P. 280-94.

44. Deane JE, Mackay JP, Rwan AH, Sum EY Visvader JE, Matthews JM. Structural basis for the recognition of ldbl by the N-terminal LIM domains of LM02 and LM04. // EMBO J. 2003. V. 22(9). P: 2224-33.

45. Deane JE, Ryan DP, Sunde M, Maher MJ, Guss JM, Visvader JE, Matthews JM. Tandem LIM domains provide synergistic binding in the LM04:Ldbl complex. // EMBO J. 2004. V. 23(18). P. 3589-98.

46. Doe CQ. Molecular markers for identified neuroblasts and ganglion mother cells in the Drosophila central nervous system. // Development. 1992. V. 116(4). P. 855-63.

47. Duan ZJ, Fang X, Rohde A, Han H, Stamatoyannopoulos GLiQ. Developmental specificity of recruitment of TBP to the TATA box of the human gamma-globin gene. // Proc.Natl. Acad. Sci. USA. 2002. V. 99(8). P. 5509-14.

48. Fernandez R, Tabarini D, Azpiazu N, Frasch M, Schlessinger J. The Drosophila insulin receptor homolog: a gene essential for embryonic development encodes two receptor isoforms with different signaling potential. // EMBO J. 1995. V. 14(14). P.3373-84.

49. Flatt T, Min KJ, D'Alterio C, Villa-Cuesta E, Cumbers J, Lehmann R, Jones DL, Tatar M. Drosophila germ-line modulation of insulin signaling and lifespan. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2008. V. 105(17). P. 6368-73.

50. Freyd G, Kim SK, Horvitz HR. Novel cysteine-rich motif and homeodomain in the product of the

51. Heitzler P, Simpson P. The choice of cell fate in the epidermis of Drosophila. // Cell 1991. V. 64(6).i1. P.1083-92.

52. Hekmat-Scafe DS, Dang KN, Tanouye MA. Seizure suppression by gain-of-fonction escargot mutations. // Genetics. 2005. V. 169(3). P. 1477-93.

53. Hewes RS, Park D, Gauthier SA, Schaefer AM,Taghert PH. The bHLH protein Dimmed controls neuroendocrine cell differentiation in Drosophila. // Development. 2003. V. 130(9). P. 1771-81.

54. Hill WG, Robertson A. The effect of linkage on limits to artificial selection. // Genet. Res. 1966. V. 89(5-6). P. 269-94.

55. Hobert O, Mori I, Yamashita Y, Honda H, Ohshima Y, Liu Y, Ruvkun G. Regulation of interneuron function in the C. elegans thermoregulatory pathway by the ttx-3 LIM homeobox gene. // Neuron. 1997. V. 19(2), P.345-57.

56. Hobert O, Westphal H. Functions of LIM-homeobox genes. // Trends Genet. 2000. V. 16(2). P. 75-83.

57. Humphrey DM, Toivonen JM, Giannakou M, Partridge L, Brand MD. Expression of human uncoupling protein-3 in Drosophila insulin-producing cells increases insulin-like peptide (DILP) levels and shortens lifespan. //Exp. Gerontol. 2009. V. 44(5). P. 316-27.

58. Johnson JD, Zhang W, Rudnick A, Rutter WJ, German MS. Transcriptional synergy between LIM-homeodomain proteins and basic helix-loop-helix proteins: the LIM2 domain determines specificity. // Mol. Cell. Biol. 1997. V. 17(7). P. 3488-96.

59. Jurata LW, Thomas JB, Pfaff SL. Transcriptional mechanisms in the development of motor control. // Curr Opin Neurobiol. 2000. V. 10(1). P.72-9.

60. Kadonaga, J.T. The DPE, a core promoter element for transcription by RNA polymerase II. // Exp. Mol. Med. 2002. V. 34(4). P. 259-64.

61. Kanai Mi; Okabe M, Hiromi Y. seven-up Controls switching of transcription factors that specify temporal identities of Drosophila neuroblasts. // Dev. Cell. 2005. V. 8(2). P. 203-213.

62. Kapahi P, Zid BM, Harper T, Koslover D, Sapin V, Benzer S. Regulation of lifespan in Drosophila by modulation of genes in the TOR signaling pathway. // Curr. Biol. 2004. V.14(10). P.885-90.

63. Kaplan DR, Miller FD. Neurotrophin signal transduction in the nervous system // Curr. Opin. Neurobiol. 2000. V.10(3). P. 381-91.

64. Karlsson O, Thor S, Norberg T, Ohlsson H, Edlund T. Insulin gene enhancer binding protein Isl-1 is a member of a novel class of proteins containing both a homeo- and a Cys-His domain. // Nature. 1990. V. 344(6269). P. 879-82.

65. Katewa SD, Kapahi P. Dietary restriction and aging, 2009. // Aging Cell. 2010. V. 9(2). P. 105-112.

66. Knoblich JA. Mechanisms of asymmetric stem cell division. // Cell. 2008.132(4). 583-97.

67. Kuchar J, McDonough C, Sackcrson C. Heat shock factor controls expression of a non-heat shock protein gene in Drosophila embryos. // BIOS. 2007. V.78(2). P. 62-68.

68. Kusama S, Ueda R, Suda T, Nishihara S, Matsuura ET. Involvement of Drosophila Sir2-like genes in the regulation of life span. // Genes Genet: Syst. 2006. V. 81(5). P. 341-48.

69. Martín-Bermudo MD, Martínez C, Rodríguez A, Jiménez F. Distribution and fonction of the lethal of scute gene product during early neurogenesis in Drosophila. // Development. 1991. V. 113(2). P.445-54.

70. Mettler U, Vogler G, and Urban .J. Timing of identity: spatiotemporal regulation of hunchback in neuroblast lineages of Drosophila by Seven-up and Prospero. // Development. 2006. V. 133(3). P. 429-37.

71. Milan M, Cohen SM. Regulation of LIM homeodomain activity in vivo: a tetramer of dLDB and Apterous confers activity and capacity for regulation by dLMO. // Mol. Cell. 1999. V. 4(2). P. 267-73.

72. Milan M, Cohen S. Temporal regulation of Apterous activity during development of Drosophila wing.

73. Development. 2000. V. 127(14). P. 3069-78. Min KJ, Yamamoto R, Buch S, Pankratz M, Tatar M. Drosophila lifespan control by dietary restriction independent of insulin-like signaling. //Aging Cell. 2008. V. 7(2). P. 199-206.

74. Morrow G, Samson M, Michaud S, Tanguay RM. Overexpression of the small mitochondrial Hsp22 extends Drosophila lifespan and increases resistance to oxidative stress. // FASEB J. 2004. V. 18(3). P. 598-609.

75. Nuzhdin SV., Pasyukova E.G., Dilda C.L., Zeng Z.B., Mackay T.F.C. Sex-specific quantitative trait loci affecting longevity in Drosophila melanogaster. II Proc. Natl. Acad. Sei. USA. 1997. V.94(18). P. 9734-9.

76. O'Keefe DD, Thor S, Thomas JB. Function and specificity of LIM domains in Drosophila nervous system and wing development. //Development. 1998. V. 125(19). P.3915-23.

77. Olovnikov A M. Hypothesis: lifespan is regulated by chronomere DNA of the hypothalamus // J. Alzheimers Dis. 2007. V. 11 (2). P. 241-52.

78. Orr WC., Mockett RJ, Benes JJ, Sohal RS. Effects of overexpression of copper-zinc and manganese superoxide dismutases, catalase, and thioredoxin reductase genes on longevity in Drosophila melanogaster. II J. Biol. Chem. 2003. V. 278(29). P. 26418-22.

79. Orr WC, Radyuk SN, Prabhudesai L, Toroser D, Benes JJ, Luchak JM, Mockett RJ, Rebrin I, Hubbard JG, Sohal RS. Overexpression of glutamate-cysteine ligase extends life span in Drosophila melanogaster. //J. Biol. Chem. 2005. V. 280(45). P. 37331-8.

80. Palsson A, Rouse A, Riley-Berger R, Dworkin I, Gibson G. Nucleotide variation in the Egfr locus of Drosophila melanogaster. II Genetics. 2004. V. 167(3). P. 1199-1212.

81. Papatsenko DA, Makeev VJ, Lifanov AP, Rergnier M, Nazina AG, Desplan C. Extraction of Functional Binding Sites from Unique Regulatory Regions: The Drosophila Early Developmental Enhancers. // Genome Res. 2002. V. 12(3). P. 470-81.

82. Park D, Han M, Kim YC, Han KA, Taghert PH. Ap-let neurons—a peptidergic circuit potentially controlling ecdysial behavior in Drosophila. // Dev. biol. 2004. V. 269(1). P. 95-108.

83. Parker GE, Sandoval RM, Feister HA, Bidwell JP, Rhodes SJ. The homeodomain coordinates nuclear entry of the Lhx3 neuroendocrine transcription factor and association with the nuclear matrix. // J Biol Chem. 2000. V. 275(31). P. 23891-8.

84. Parkes TL, Hilliker AJ, Phillips JP. Motorneurons, reactive oxygen, and life span in Drosophila. H Neurobiol. Aging. 1999. V. 20(5). P. 531-5.

85. Pasyukova EG, Roshina NV, Mackay TFC. Shuttle craft: a candidate quantitative trait gene for Drosophila lifespan. II Aging cell. 2004. V.3(5). P. 297-307.

86. Pasyukova EG, Vieira C, Mackay TFC. Deficiency Mapping of Quantitative Trait Loci Affecting Longevity in Drosophila melanogaster. H Genetics. 2000. V. 156(3). P. 1129-46.

87. Paul A, Belton A, Nag S, Martin I, Grotewiel MS, Duttaroy A. Reduced mitochondrial SOD displays mortality characteristics reminiscent of natural aging. // Mech. Ageing Dev. 2007. V. 128(11-12). P. 706-16.

88. Pérez VI, Bokov A, Van Remmen H, Mele J, Ran Q, Ikeno Y, Richardson A. Is the oxidative stress theory of aging dead?// Biochim. Biophys. Acta. 2009. V. 1790(10). P. 1005-1014.

89. Perez-Alvarado GC, Miles C, Michelsen JW, Louis HA, Winge DR, Beckerle MC, Summers MF. Structure of the carboxy-terminal LIM domain from the cysteine rich protein CRP. // Nat. Struct. Biol. 1994. V. 1(6). P. 388-98.

90. Pfaffl MW, Horgan GW, Dempfle L. Relative expression software tool (REST(C)) for group-wise comparison and statistical analysis of relative expression results in real-time PCR. // Nucl. Acids Res. 2002. V. 30(9). e36.

91. Pipes GC, Lin Q, Riley SE, Goodman CS. The Beat generation: a multigene family encoding IgSF proteins related to the Beat axon guidance molecule in Drosophila. // Development. 2001. V. 128(22). P. 4545-52.

92. Pueyo JI, Couso JP. Chip-mediated partnerships of the homeodomain proteins Bar and Aristaless with the LIM-HOM proteins Apterous and Liml regulate distal leg development. // Development. 2004. V. 131(13). P. 3107-20.

93. Pueyo JI, Galindo MI, Bishop SA, Couso JP. Proximal-distal leg development in Drosophila requires the apterous gene and the Liml homologue dliml. // Development. 2000. Y. 127(24). P. 5391402.

94. Puig O, Marr MT, Ruhf ML, Tjian R. Control of cell number by Drosophila FOXO: downstream'and feedback regulation of the insulin receptor pathway. // Genes Dev. 2003. V. 17(16). P. 2006-20.

95. Ringo J, Werczberger R, Altaratz M, Segal D. Female sexual receptivity and juvenile hormone synthesis are defective in mutans of the apterous gene in Drosophila melanogaster. II Behav. Genet. 1991.V. 21(5). P. 453-69.

96. Rogina B, Helfand SL. Sir2 mediates longevity in the fly through a pathway related to calorie restriction. //Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 2004. V. 101(45). P.15 998-16 003.

97. Rozas J, Rozas R. DnaSP version 3: an integrated program for molecular population genetics and molecular evolution analysis. // Bioinformatics. 1999. V. 15(2). P. 174-175.

98. Rúan H, Tang XD, Chen ML, Joiner ML, Sun G, Brot N, Weissbach H, Heinemann SH, Iverson L, Wu CF, Hoshi T. High-quality life extension by the enzyme peptide methionine sulfoxide reductase. //Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 2002. V.99(5). P. 2748-53.

99. Sambrook J, Maniatis T, Fritsch EF Molecular, cloning: a laboratory manual. // 1989. Cold Spring Harbor, N. Y: Cold Spring Harbor Laboratory.

100. Sánchez-García I, Osada H, Forster A, Rabbitts T H. The cysteine-rich LIM domains inhibit DNA binding by the associated homeodomain in Isl-1. // EMBO J. 1993. V. 12 (11): 4243-4250.

101. Schneider LE, Sun ET, Garland DJ, Taghert PH. An immunocytochemical study of the FMRFamide neuropeptide gene products in Drosophila. // J. Comp. Neurol. 1993. V. 337(3). P.446-60.

102. Schuettengruber B, Chourrout D, Vervoort M, Leblanc B, Cavalli G. Genome regulation by polycomb and trithorax proteins. // Cell. 2007. V. 128(4). P.735-45.

103. Sharma VK, Kumar N, Brahmachari SK, Ramachandran S. Abundance of dinucleotide repeats and gene expression are inversely correlated: a role for gene function in addition to intron length. // Physiol. Genomics. 2007. V. 31(1). P. 96-103.

104. Shen. CP, Jan LY, Jan YN. Miranda is required for the asymmetric localization of Prospero during mitosis in Drosophila. // Cell. 1997. V. 90(3) P.449-58.

105. Simonsen A, Cumming RC, Brech A, Isakson P, Schubert DR, Finley KD. Promoting basal levels of aytophagy in the nervous system enhances longevity and oxidant resistance in adult Drosophila. //Autophagy. 2008. V. 4(2). P. 176-184.

106. Skeath JB. The Drosophila EGF receptor controls the formation and specification of neuroblasts along the dorsal-ventral axis of the Drosophila embryo // Development. 1998. V.125(17) . P. 3301-12 .

107. Skeath JB., Carroll SB. Regulation of proneural gene expression and cell fate during neuroblast segregation in the Drosophila embryo. // Development. 1992. V. 114(4). P. 939-46.

108. Skeath JB, Panganiban GF, Carroll SB. The ventral nervous system defecetive gene controls proneural gene expression at two distinct steps during neuroblast formation in Drosophila. // Development. 1994. V. 120(6) P. 1517-24.

109. Skeath JB, Thor S. Genetic control of Drosophila nerve cord development. // Curr. Opin. Neurobiol. 2003. V. 13(1). P.8-15.

110. Sloop KW, Dwyer CJ, Rhodes SJ. An isoform-specific inhibitory domain regulates the LHX3 LIM homeodomain factor holoprotein and the production of a functional altérnate translation form. // J Biol Chem. 2001. V. 276 (39). P. 36311-9.

111. Sloop KW, Meier BC, Bridwell JL, Parker GE, Schiller AM, Rhodes SJ. Differential activation of pituitary hormone genes by human Lhx3 isoforms with distinct DNA binding properties. // Mol. Endocrinol 1999. V. 13(12). P. 2212-25.

112. Spana EP, Doe CQ. Numb antagonizes Notch signaling to specify sibling neuron cell fates. // Neuron. 1996. V. 17(1). P. 21-26.

113. Spokony RF, Restifo LL. Broad complex isoforms have unique distributions during central nervous system metamorphosis in Drosophila melanogaster. II J. Comp. Neurol. 2009. V. 517(1). P. 15— 36.

114. Stathakis DG, Burton DY, Mclvor WE, Krishnakumar S, Wright TRF, O'Donnell JM The Catecholamines up (Catsup) protein of Drosophila melanogaster functions as a negative regulator of tyrosine hydroxylase activity. // Genetics. 1999. V.153(3). P.61-382.

115. Stoletzki N, Eyre-Walker A. Estimation of the Neutrality Index. // Mol. Biol. Evol. 2010 (в печати).

116. Stroumbakis ND, Li Z, Tolias PP. A homolog of human transcription factor NF-X1 encoded by the Drosophila shuttle craft gene is required in the embryonic central nervous system // Mol. Cell Biol. 1996. V.16(l). P.l92-201.

117. Sun J, Tower J. FLP recombinase-mediated induction of Cu/Zn-superoxide dismutase transgene expression can extend the lifespan of adult Drosophila melanogaster flies. // Mol. Cell. Biol. 1999. V. 19(1). P. 216-28.

118. Sun J, Folk D, Bradley TJ, Tower J. Induced overexpression of mitochondrial Mn-superoxide dismutase extends the life span of adult Drosophila melanogaster. // Genetics. 2002. V. 161(2). P. 661-72.

119. Taira M, Evrard JL, Steinmetz A, Dawid IB. Classification of LIM proteins. // Trends in Genetics.1995. V. 11. (11). P. 431-432.

120. Tajima F Statistical method for testing the neutral mutation hypothesis by DNA polymorphism. // Genetics. 1989. V. 123(3). P. 585-95.

121. Tatar M, Kopelman A, Epstein D, Tu MP, Yin CM, Garofalo RS. A mutant Drosophila insulin receptor homolog that extends life-span and impairs neuroendocrine function. // Science. 2001. V. 292(5514). P.107-110.

122. Thaler, JP, Lee S, Jurata LW, Gill GN, Pfaff SL. LIM factor Lhx3 contributes to the specification of motor neuron and interneuron identity through cell-type-specific protein-protein interactions. // Cell. 2002. V. 110(2). P. 237-49.

123. Thor S, Andersson SGE, Tomlinson A, Thomas JB. A LIM-homodomain combinatorial code for motorneuronpathway selection. //Nature. 1999. V. 397(6714). P.76-80.

124. Thor S, Thomas JB. The Drosophila islet gene governs axon pathfinding and neurotransmitter identity. //Neuron. 1997.V. 18(3). P. 397-409.

125. Thor S, Thomas JB. Motor neuron specification in worms, flies and mice: conserved and 'lost' mechanisms. \\ Curr. Opin. Genet. Dev. 2002. V. 12(5). P. 558-64.

126. Tolias PP, Stroumbakis ND. The Drosophila zygotic lethal gene shuttle craft is required maternally for proper embryonic development. // Dev. Genes Evol. 1998. V.208. P. 274-82.

127. Torigoi E, Bennani-Baiti IM, Rosen C, Gonzalez K, Morcillo P, Ptashne M, Dorsett D. Chip interacts with diverse homeodomain proteins and potentiates Bicoid activity in vivo. // Proc. Natl. Acad. Sei. U. S. A. 2000. V. 97(6). P. 2686-91.

128. Torres-Aleman I. Toward a comprehensive neurobiology of IGF-I. // Dev. Neurobiol. 2010. V. 70(5). P. 384-396.

129. Vieira C, Pasyukova EG, Zeng ZB. Hackett JB, Lyman RF, Mackay TFC. Genotype-environment interaction for quantitative trait loci affecting life span in Drosophila melanogaster.U Genetics. 2000. V. 154(1). P. 213-27.

130. Villares R, Cabrera CV. The achaete-scute gene complex of D. melanogaster: conserved domains in a subset of genes required for neurogenesis and their homology to myc. I I Cell. 1987. V. 50(3). P.415-24.

131. Voutev R, Keating R, Hubbard EJ, Vallier LG. Characterization of the Caenorhabditis elegans Islet LIM-homeodomain ortholog, lim-7. // FEBS Lett. 2009. V. 583(2). P. 456-64.

132. Wang MC, Bohmann D, Jasper H. JNK extends life span and limits growth by antagonizing cellular and organism-wide responses to insulin signaling. // Cell. 2005. V. 121(1). P. 115-125.

133. Wang MC, Bohmann D, Jasper H. JNK signaling confers tolerance to oxidative stress and extends lifespan in Drosophila. //Develop. Cell. 2003. V. 5(5). P. 811-16.

134. Wang HD, Kazemi-Esfarjani P, Benzer S. Multiple-stress analysis for isolation of Drosophila longevity genes. // Proc. Natl Acad. Sci. USA. 2004. V. 101(34). P. 12610-15.

135. Watterson GA. On the number of segregating sites in genetical models without recombination. // Theor. PopuL Biol. 1975. V. 7(2). P. 256-76.

136. Way JC, Chalfie M. Mec-3, a homeobox containing gene that specifies differentiation of the touch receptor neurons in C. elegans. // Cell. 1988. V. 54(1). P. 5-16.

137. Whiteley M, Noguchi PD, Sensabaugh SM, Odenwald WF, Kassis JA. The Drosophila gene escargot encodes a zinc finger motif found in snail-related genes. // Mech. Dev. 1992. V. 36(3). P. 117127.

138. Willy PJ, Kobayashi R, Kadonaga JT. A basal transcription factor that activates or represses transcription. // Science. 2000. V. 290(5493). P. 982-5.

139. Wodarz A, Ramrath A, Grimm A, Knust E. Drosophila atypical protein kinase C associates with Bazooka and controls polarity of epithelia and neuroblasts. // J. Cell Biol. 2000. V. 150(6). P. 1361-74.

140. Wu PS, Egger B, Brand, AH. Asymmetric stem cell division: lessons from Drosophila. // Semin. Cell

141. Dev. Biol. 2008. 19(3). P.283-293. Wullschleger S, Loewith R, Hall MN. TOR Signaling in Growth and Metabolism. // Cell. 2006. V. 124(3). P. 471-84.

142. Yaden BC, Garcia M 3rd, Smith TP, Rhodes SJ. Two promoters mediate transcription from the human LHX3 gene: involvement of nuclear factor I and specificity protein 1. // Endocrinol. 2006. V. 147(1). P. 324-37.

143. Natl Acad. Sci. USA. 2005. V. 102(31). P. 10958-63. Yuan JS, Reed A, Chen F, Stewart CN Jr. Statistical analysis of real-time PCR data. // BMC

144. Bioinformatics. 2006. V. 7. P. 85-97. Yue Q, Groszer M, Gil JS, Berk AJ, Messing A, Wu H, Liu X. PTEN deletion in Bergmann glia leads to premature differentiation and affects laminar organization. // Development. 2005. V. 132(14). P.3281-91.

145. Zhou T. Chiang C.-M. The intronless and TATAless human TAFII55 gene contains a functionalinitiator and a downstream promoter element. // J. Biol. Chem. 2001. V. 276(27). P. 25503-11.