Изменения метилирования ДНК в ответ на появление онкогенных мутаций и при адаптации к внешней среде тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.09, кандидат наук Артемов Артем Владимирович

• Артемов Артем Владимирович
• кандидат наук
• 2021

Оглавление диссертации кандидат наук Артемов Артем Владимирович

Оглавление

Введение

Актуальность темы исследования

Степень разработанности темы

Цели и задачи

Научная новизна

Теоретическая и практическая значимость работы

Методология и методы исследования

Положения, выносимые на защиту:

Степень достоверности и апробация результатов

Личный вклад автора

Соответствие диссертации паспорту специальности

Объем и структура диссертации

1. Обзор литературы

1.1. Метилирование ДНК

1.1.1. Общий обзор метилирования ДНК

1.1.2. Мутации ЮН и гиперметилирование генома в раковых опухолях

1.2. Гипоксия

1.2.1. Молекулярный механизм клеточного ответа на гипоксию, роль VHL

1.2.2. Влияние гипоксии на метилирование ДНК

1.3. Рак почки

1.4. Колюшка как модель адаптации к пресной воде

1.4.1. Эпигенетические механизмы адаптации у колюшки и других организмов

2. Материалы и методы

2.1. Бисульфитное секвенирование для определения метилирования ДНК

2.2. Ограниченное бисульфитное секвенирование (RRBS)

2.3. Картирование данных бисульфитного секвенирования на геном

2.4. Контроль качества бисульфитно-конвертированных библиотек

2.5. Поиск дифференциально метилированных позиций CpG

2.6. Поиск дифференциально метилированных регионов (ДМР) в геноме

2.7. Оценка статистической значимости найденных ДМР

2.8. Оценка дифференциального метилирования CpG-островов и других геномных интервалов

2.9. Анализ данных метилирования ДНК, полученных на микроматрицах

2.10. Эпигеномные разметки

2.11. Анализ данных секвенирования Сэнгера

2.12. Анализ данных масс-спектрометрии (ВЭЖХ-МС)

2.13. Анализ данных секвенирования РНК

2.14. Поиск перепредставленных категорий генов и сигнальных путей

2.15. Сравнение наборов дифференциально метилированных генов

2.16. Транскрипционная подпись гипоксии

3. Результаты и обсуждение

3.1. Сравнение моделей гипоксии

3.1.1. Изменения экспрессии генов при гипоксии и под воздействием ^02

3.1.2. Расширенная транскрипционная подпись гипоксии

3.2. Изменения метилирования ДНК при инактивации VHL

3.2.1. Редактирование гена VHL, выбор таргетных участков

3.2.2. Анализ экспрессии генов при инактивации VHL

3.2.3. Гиперметилирование промоторов при инактивации VHL

3.2.4. Глобальное гиперметилирование генома при инактивации VHL

3.2.5. Гиперметилирование генома в раковых опухолях и клеточных линиях с мутированным VHL

3.2.6. Изменение метилирования ДНК в сайтах связывания транскрипционных факторов

3.2.7. Изменения экспрессии и активности ключевых эпигенетических регуляторов и метаболических ферментов

3.2.8. 2-гидроксиглутарат и возможный механизм гиперметилирования

3.2.9. Обсуждение результатов

3.3. Изменения метилирования ДНК при адаптации рыб к пресной и соленой воде

3.3.1. Описание эксперимента

3.3.2. Общая характеристика дифференциально метилированных регионов и генов

3.3.3. Дифференциальное метилирование промоторов генов ионных каналов

3.3.4. Параллелизм между кратковременной и долговременной адаптацией к пресной воде

3.3.5. Связь между генетической и эпигенетической адаптацией

3.3.6. Высокая вариабельность метилирования ДНК в пресноводной популяции

3.3.7. Обсуждение результатов

Заключение

Выводы

Научные статьи по теме диссертации, опубликованные в журналах SCOPUS, WOS, RSCI

Другие научные работы, опубликованные по теме диссертации Список литературы

119

120

Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Изменения метилирования ДНК в ответ на появление онкогенных мутаций и при адаптации к внешней среде»

Актуальность темы исследования

Любой живой организм или отдельная клетка вынуждены адаптироваться к внешней среде и своему окружению. Примером такого процесса на уровне организма может служить адаптация рыб к воде различной солености. Достаточно хорошо изучены генетические механизмы адаптации к внешней среде. Так, для колюшек исследовано множество пресноводных популяций, появившихся при колонизации морскими рыбами пресноводных водоемов, и показано, что при нескольких независимых актах колонизации отбираются одни и те же аллели.

Генетическую адаптацию к внешней среде и микроокружению на уровне клонов клеток можно наблюдать в раковых опухолях. Так, например, при формировании опухоли отбираются субклоны, устойчивые к ^клеточному ответу организма. При противоопухолевой терапии отбираются субклоны, устойчивые к применяемому препарату. Часто генетические изменения в раковых клетках формируют их устойчивость к условиям гипоксии, которая неминуемо образуется внутри опухоли.

В отличие от мутаций или более крупномасштабных аберраций в геноме, эпигенетические механизмы, такие как метилирование ДНК, способны изменять фенотип обратимо. Известны случаи, когда в раковых опухолях за счет метилирования промотора достигалась инактивация генов онкосупрессоров. Данное событие — взаимоисключающее с мутациями, затрагивающими аминокислотную последовательность соответствующего гена или приводящими к преждевременному стоп-кодону [1]. Таким образом, метилирование промотора гена-онкосуппрессора при раке достаточно для инактивации гена. Тем не менее, эпигенетические изменения при адаптации в достаточной мере не изучены ни для раковых опухолей, ни на уровне организмов.

Исследование эпигенетических изменений в ответ на внешнее воздействие имеет не только фундаментальное, но и терапевтическое значение. Эффективность таких препаратов, как ингибитор ДНК-метилтрансфераз азацитидин (azaC), против различных

/ с» и и и

злокачественных заболеваний (хронический миеломоноцитарный лейкоз и острый

миелоидный лейкоз), подтверждает важность изменений в паттерне метилирования ДНК для формирования и поддержания раковой опухоли.

Исследование эпигенетики модельных организмов, таких как рыбы, при их адаптации к окружающей среде имеет фундаментальное и хозяйственное значение. C одной стороны, исследования эпигенетических различий, связанных с особенностями внешней среды и места обитания, помогает лучше понять процессы адаптации и эволюции. С другой стороны, полученные знания могут быть использованы в сельском хозяйстве для получений животных и растений, более продуктивных или лучше адаптированных к месту разведения. Потенциально, эпигеномное редактирование в сельском хозяйстве позволит получить желаемые признаки животных и избежать регуляторных ограничений, наложенных на генетическую модификацию. Исследование эпигенетики модельный организмов может также помогать при мониторинге окружающей среды: например, метилирование ДНК планктонных организмов способно играть роль биомаркера различных химических загрязнений морской воды.

Степень разработанности темы

Паттерны эпигенетических модификаций, таких как метилирование ДНК, исследованы достаточно подробно в раковых опухолях. Проекты по исследованию геномики рака, проводимые такими консорциумами, как ICGC и TCGA, часто включают в себя анализ метилирования ДНК в исследуемых образцах и стратификацию пациентов по полученным данным [1]. Также доступны профили метилирования ДНК в различных клеточных линиях. Большинство наборов данных получено при помощи микроматриц Infinium HumanMethylation450K от Illumina, данные полногеномного бисульфитного секвенирования встречаются реже.

Метилирование ДНК в не-модельных организмах исследовано мало [2]. Было известно всего несколько примеров изучения эпигенетических различий между популяциями животных внутри одного вида или при адаптации организма к условиям внешней среды. Примером может выступать исследование эпигенетической изменчивости летучих мышей [3,4], арктических гольцов [5] и медоносных пчел [6]. Основная часть работ была посвящена эпигенетической изменчивости у растений [7-10]. Уже после публикации нашего исследования метилирования ДНК в трехиглой колюшке

появилось несколько работ, изучающих метилирование ДНК у животных при адаптации к внешней среде [11-13]. Тем не менее, тема и сейчас исследована недостаточно.

Для некоторых раковых опухолей детально изучены изменения метилирования, вызываемых мутациями определенных драйверных генов. Так, показаны различия полногеномных профилей метилирования и увеличение среднего по геному уровня метилирования в глиобластомах с мутациями в одной из изоцитрат-дегидрогеназ по сравнению с глиобластомами с диким типом генов изоцитрат-дегидрогеназ [14]. В раке почки наличие мутации в гене гистоновой метилтрансферазы SETD2 вызывало глобальное изменение паттерна метилирования генома, имеющее прогностическую ценность [1].

Было показано (в том числе нами), что метилирование ДНК в промоторах онкосупрессоров способно приводить к инактивации последних и является альтернативным мутациям драйверным событием канцерогенеза [1,15].

Влияние условий внешней среды, и, в частности, гипоксии, на клетки раковой опухоли изучены более детально. Состояние гипоксии внутри опухоли связано с большей злокачественностью опухоли, увеличением вероятности метастазирования и предсказывает неблагоприятный прогноз выживаемости для пациента [16]. Изменение метилирования ДНК при гипоксии показано в работе Thienpont и соавторов [17], однако там весь обнаруженный эффект связывали непосредственно с влиянием концентрации кислорода на эффективность осуществляемого ферментами TET окисления метилцитозина в ДНК до гидроксиметилцитозина. Роль других механизмов, в том числе связанных с регуляцией экспрессии генов в ответ на гипоксию, которые могли бы приводить к гиперметилированию генома при гипоксии, изучена не была. Для этого необходима модельная система, в которой наблюдаются характерные для гипоксии регуляторные изменения, но отсутствует сама гипоксия. Инактивация гена VHL за счет мутации может вызывать характерные для гипоксии изменения экспрессии генов, не снижая при этом концентрации кислорода. Исследования паттернов метилирования генома при инактивации VHL ранее проведены не были и представлены в настоящей диссертационной работе.

Цели и задачи

Целью настоящей работы было исследовать вызванные факторами внешней среды и генетического фона полногеномные и локальные изменения метилирования ДНК в двух биологических системах:

VHL. Смоделировать влияние инактивации онкосупрессора VHL на метилирование генома при опухолевой прогрессии. Сравнить профили метилирования генома клеточной линии рака почки Caki-1 до и после искусственной инактивации гена VHL

Колюшка. Исследовать различия в метилировании ДНК между морской и пресноводной популяциями трёхиглой колюшки и сравнить их с изменениями метилирования, вызванными кратковременным перемещением морской колюшки в пресную воду

Были поставлены следующие задачи: VHL:

1. Анализ данных метилирования ДНК клеток с диким типом гена VHL и с инактивированным VHL в CpG богатых областях генома методом RRBS

2. Анализ данных полногеномного метилирования ДНК методом бисульфитного секвенирования в клетках дикого типа Caki-1, клонах с мутантным VHL и клонах с восстановленным VHL дикого типа

3. Анализ изменений метилирования в участках связывания транскрипционных факторов при инактивации VHL

4. Анализ данных масс-спектрометрии нуклеотидов для определения содержания метил- и гидроксиметилцитозина в ДНК клонов с мутантным VHL и с восстановленной экспрессией дикого типа VHL

5. Анализ данных транскриптома VHL-мутантов и клонов с восстановленным VHL для определения возможного механизма, приводящего к наблюдаемым изменениям в метилировании ДНК

6. Анализ данных масс-спектрометрии для поиска метаболитов, способных приводить к наблюдаемым изменениям в полногеномном метилировании ДНК

Колюшка:

7. Анализ данных метилирования образцов из морской и пресноводной популяции трёхиглой колюшки

8. Сравнение дифференциально метилированных между популяциями генов и генов под отбором в пресноводных популяциях

9. Анализ данных метилирования образцов трёхиглой колюшки из морской популяции, помещенных на 96 часов в пресную воду

10. Сравнение изменений метилирования, связанных с кратковременной адаптацией к пресной воде, с различиями между морской и пресноводной популяциями

Научная новизна

В данной работе впервые продемонстрировано гиперметилирование генома, вызванное инактивацией гена VHL в клеточной линии рака почки. Впервые показан неизвестный ранее механизм гиперметилирования генома, не связанный с мутациями в генах изоцитрат дегидрогеназ ЮН1 и ЮН2 или сукцинат дегидрогеназ (SDHA или SDHB).

Различия в концентрациях 2-гидроксиглутарата наблюдали ранее в клеточных линиях и опухолях. Тем не менее, клеточные линии отличаются по разным параметрам, таким как наличие мутаций и хромосомных аберраций, уровнем экспрессии генов и концентрациями метаболитов. В данной работе за счёт редактирования VHL удалось показать прямой эффект мутации данного гена и отделить его от влияния других факторов. Таким образом, впервые была установлена причинно-следственная связь между инактивацией VHL и накоплением 2-гидроксиглутарата, а также гиперметилированием генома.

Впервые исследованы профили метилирования ДНК в морской и пресноводной популяциях трёхиглой колюшки. Впервые изучено изменение профиля метилирования ДНК рыб при адаптации к пресной воде, происходящее на временном масштабе в несколько суток с момента пересаживания морской рыбы в пресную воду. Впервые показано функциональное сходство генов, дифференциально метилированных между популяциями морской и пресноводных рыб, и исследованных ранее генов, находящихся под отбором в пресноводной популяции [18].

Представленная работа по эпигенетической адаптации морской колюшки к пресной воде является одной из первых в мире работ, посвященных поиску эпигенетических маркеров изолированных популяций и роли эпигенетических модификаций при адаптации к внешней среде. 70 работ, ссылающихся на нашу, сформировали научное направление, исследующее изменения метилирования ДНК при адаптации животных — включая рыб, птиц, пресмыкающихся и млекопитающих — к новой среде обитания, в том числе при одомашнивании. В некоторых из этих работ изучаются изолированные популяции, обитающие в экстремальных условиях внешней среды, такие как горные рыси.

Теоретическая и практическая значимость работы

Теоретическая значимость работы по анализу метилирования ДНК в клетках рака почки заключается в демонстрации причинно-следственной связи между мутацией ключевого онкосупрессора VHL, часто мутированного в раке почки, и гиперметилированием генома. Был найден ранее неизвестный механизм гиперметилирования генома в раке. Исследуемый механизм также может частично объяснять гиперметилирование ДНК, наблюдаемое при гипоксии. Полученные результаты могут иметь практическую значимость для медицины и быть использованы для разработки терапии опухолей с мутантным геном VHL, в том числе рака почки.

Теоретическая значимость работы по анализу профилей метилирования в колюшках заключается в демонстрации функциональной роли метилирования ДНК при адаптации морских рыб к пресной воде на временном масштабе сотен лет при формировании изолированной пресноводной популяции и нескольких суток при перемещении морских рыб в пресную воду. Было показано, что за счет метилирования промоторов и за счет генетических мутаций инактивируются разные гены, при этом являющиеся функциональными аналогами друг друга. Предложенные в данной работе подходы позволили исследовать метилирование в изолированных популяциях других животных, а также продемонстрировать роль эпигенетики при адаптации под действием таких факторов, как доместикация, гипоксия или паразитарная нагрузка. Полученные результаты могут применяться на практике в сельском хозяйстве для геномного и эпигеномного редактирования сельскохозяйственно значимых рыб.

Методология и методы исследования

Работа была выполнена с использованием современных методов исследования. Инактивация гена VHL производилась при помощи редактирования генома CRISPR/Cas9. Определение уровня метилирования индивидуальных цитозинов в геноме производилось с использованием полногеномного бисульфитного секвенирования и бисульфитного секвенирование CpG-богатых локусов (RRBS).

Картирование прочтений, полученных при бисульфитном секвенировании, осуществлялось при помощи bismark — программного комплекса, учитывающего при картировании тот факт, что большинства цитозинов в секвенируемых фрагментах ДНК конвертируется в тимины. Для поиска дифференциально метилированных индивидуальных позиций CpG был использован тест на основе бета-биномиального распределения, реализованный в RADmeth. Поиск и аннотация дифференциально метилированных CpG-островов осуществлялась при помощи самостоятельно разработанного метода.

Для анализа данных RNA-seq применялся общепринятый подход. Секвенированные прочтения выравнивались на геном методом STAR, учитывающим возможность сплайсинга. Для поиска дифференциально экспрессирующихся генов использован пакет DESeq2, предполагающий отрицательное биномиальное распределение количества прочтений на ген. Была использована генная аннотация ENSEMBL, перепредставленные функциональные категории генов были найдены методом, основанным на точном тесте Фишера, реализованным самостоятельно.

Для аннотации функциональных сайтов в геноме анализировались данные из проекта ENCODE, в том числе ChIP-seq и доступность хроматина для ДНКазы, а также аннотация ChromHMM. Были применены методы поиска сайтов связывания транскрипционных факторов, в том числе программный пакет SARUS и база данных мотивов HOCOMOCO.

Помимо применения специализированных тестов для анализа данных RNA-seq и бисульфитного секвенирования, для статистического анализа, например, концентрации метаболитов и нуклеотидов, измеренных при помощи масс-спектрометрии, использовался ранговый критерий Вилкоксона—Манна—Уитни. Также применялся точный тест Фишера и корреляционный анализ. Проведенный анализ реализован на

языках программирования R и python с использованием вспомогательных сценариев на bash и snakemake.

Положения, выносимые на защиту:

1. Инактивация гена VHL приводит к гиперметилированию генома и, в частности, CpG островов в промоторах генов, подавляющих пролиферацию, при этом участки связывания транскрипционного фактора HIF1A в среднем избегают гиперметилирования. Экзогенная реактивация VHL приводит к частичному возвращению метилирования ДНК к нормальному фенотипу.

2. Инактивация гена VHL приводит к накоплению ингибитора ТЕТ деметилаз 2-гидроксиглутарата, что является вероятным механизмом гиперметилирования ДНК.

3. Метилирование промоторов генов ионных каналов значимо отличается между морской и пресноводной популяциями колюшки.

4. Изменения метилирования ДНК при кратковременном перемещении морской колюшки в пресную воду схожи с разницей метилирования ДНК между морской и пресноводной популяциями.

Степень достоверности и апробация результатов

По материалам диссертации опубликовано 7 статей в рецензируемых научных журналах, в том числе в Molecular Biology and Evolution, Epigenetics, Scientific Reports (2 статьи), Nature Communications и Молекулярная Биология.

Полученные результаты были представлены и обсуждены на конференциях: FEBS Congress — 2017 в Иерусалиме, Израиль; Wellcome Trust - Waddington Symposium «Epigenetics in dialogue with the Genome» — 2015 в Эдинбурге, Великобритания; II Всероссийская конференция с международным участием «Высокопроизводительное секвенирование в геномике» — 2017 в Новосибирске, Россия.

Личный вклад автора

Личный вклад автора заключался в постановке цели исследования и задач, формулировке гипотез, организации экспериментов, анализе полученных данных.

Автором был проведен биоинформатический и статистический анализ данных секвенирования РНК, полногеномного бисульфитного секвенирования и RRBS, геномного и бисульфитного секвенирования по Сэнгеру, а также масс-спектрометрии. Все этапы биоинформатического анализа от прочтений с секвенатора до тестирования гипотез и создания иллюстраций осуществлялись лично автором. Графики в опубликованных по теме диссертации работах были построены лично автором. Автором были разработаны и применены новые методы анализа метилирования ДНК, в частности, поиска и аннотации дифференциально метилированных CpG-островов, оценки доли ложно предсказанных дифференциально метилированных районов, а также контроля качества анализируемых бисульфитно-конвертированных библиотек ДНК. Автором диссертации осуществлялась постановка задач (в частности, выбор интересующих метаболитов и образцов для анализа) для осуществляемых в коллаборации экспериментов с использованием масс-спектрометрии, их координация и анализ

__Т"ч и и

полученных в них данных. В личный вклад автора входило написание текстов статей, верстка иллюстраций и препринтов, принятие решений о последующих экспериментах.

Соответствие диссертации паспорту специальности

Представленные в диссертации результаты принадлежат области исследования «компьютерная геномика». Диссертация соответствует паспорту специальности 03.01.09 Математическая биология, биоинформатика.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 129 страницах машинописного текста и содержит следующие разделы: введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты и обсуждение (в трёх главах), заключение, выводы, список работ, опубликованных по теме диссертации, и список литературы. Работа содержит 39 оригинальных рисунков и 2 таблицы. Список литературы включает в себя 246 библиографических ссылок.

1. Обзор литературы

1.1. Метилирование ДНК

1.1.1. Общий обзор метилирования ДНК

Метилирование ДНК — эпигенетическая модификация, осуществляемая за счет ковалентного присоединения метильной группы (-СНз) к нуклеотиду цитозину (C) в ДНК по позиции 5 пиримидинового цикла. Наличие метильной группы не влияет на образование комплементарных пар. Как цитозин (С), так и метилцитозин (mC), образуют комплементарную пару с гуанином (G). Таким образом, наличие метильной метки не влияет на нуклеотидную последовательность продукта (ДНК или РНК), образующегося при репликации или транскрипции данной последовательности ДНК.

Важной особенностью метилирования ДНК по сравнению с другими эпигенетическими метками является наличие простого механизма копирования эпигенетической информации с материнской на дочернюю цепь ДНК в процессе репликации. Большинство метилированных цитозинов в геномах млекопитающих находятся в контексте CpG (то есть гуанин, следующий за цитозином, p в данной записи обозначает фосфат, через который данные нуклеотиды соединены) [19]. Данный контекст является простейшим содержащим цитозин палиндромом: его обратный комплемент — так же CpG, то есть идентичен исходному контексту. Для копирования эпигенетической информации после репликации ДНК достаточно при наличии метильной метки на цитозине в контексте CpG установить метильную метку на цитозин новосинтезированной цепи, который комплементарен гуанину (Рисунок 1А). Данная реакция осуществляется специальным классом ферментов — поддерживающих метилтрансфераз, например, DNMT1. Поддерживающие метилтрансферазы специфически привлекаются к гемиметилирвоанным CpG-динуклеотидам — то есть содержащим метильную метку на цитозине только на одной из двух комплементарных цепей — и метилируют цитозин на другой цепи [20,21]. Распознавание гемиметилированных CpG-динуклеотидов и последующие рекрутирование DNMT1 осуществляется белком UHRF1 [22,23].

Помимо копирования статуса метилирования цитозина при репликации, необходимы механизмы de novo установки и снятия метильной метки с цитозина. Установка и снятие метильных меток с цитозина способны, соответственно, уменьшать

или увеличивать уровень транскрипции расположенных рядом генов (см. далее), например, при переходе клетки из одного клеточного типа в другой в процессе эмбрионального развития, канцерогенеза и т.д. De novo установка метильных меток осуществляется таким классом ферментов как de novo ДНК-метилтрансферазы (DNMT), например, DNMT3A и DNMT3B [20,24].

Для активного деметилирования — то есть снятия метильной метки с цитозина — используется многоступенчатый механизм (Рисунок 3). На первом этапе метилцитозин окисляется при помощи ферментов TET: сначала из метилцитозина в гидроксиметилцитозин (hmC), затем из гидроксиметилцитозина в формилметилцитозин [25]. На втором этапе формилметилцитозин репарируется системой эксцизионной репарации (BER, base excision repair) и заменяется цитозином [26]. В результате, метилцитозин (mC) в геноме заменяется на цитозин (C), не имеющий метильную метку. Подробнее об особенностях работы ферментов TET, влиянии концентрации кислорода на их активность и их роли в патогенезе некоторых раковых опухолей см. раздел «1.2.2. Влияние гипоксии на метилирование ДНК».

Возможность, с одной стороны, воспроизвести паттерн метилирования при репликации ДНК при помощи поддерживающих метилтрансфераз, и, с другой стороны, установить новые метильные метки при помощи de novo метилтрансфераз при клеточной дифференцировке (Рисунок 1), определяет роль метилирования ДНК в процессе развития многоклеточного организма. Процессы поддержания метилирования и de novo метилирования ДНК преобладают над процессами TET-зависимого деметилирования, соответственно, геномное метилирование накапливается по мере дифференцировки соматических клеток. Предполагается, что метилирование ДНК — один из механизмов, препятствующих возврату дифференцированных клеток в плюрипотентное состояние. Такой запрет на де-дифференцировку осуществляется, в частности, за счет гиперметилирования генов — факторов плюрипотентности [27].

Необратимость накапливаемых изменений метилирования ДНК при делении клеток и дифференцировке предполагает, что на определенных этапах в зародышевой линии должна происходить масштабная "перезапись" паттерна метилирования — в противном случае, появляющиеся при индивидуальном развитии изменения метилирования накапливались бы от поколения к поколению. В процессе гаметогенеза и эмбрионального развития действительно происходят сильные изменения уровня

метилирования ДНК, отличающиеся для материнской и отцовской копий генома (Рисунок 2). Деметилирование генома происходит в эмбриональном развитии при формировании предшественников гамет — гоноцитов (PGC) в эмбриональный день E12.5 у мышей (или на 10 неделю эмбрионального развития у людей) и при формировании бластоцисты из зиготы [28,29].

Метилированные цитозины подвергаются мутагенезу, в 5 раз более сильному по сравнению с другими нуклеотидами [30]. Метилцитозин способен спонтанно дезаминироваться в тимин. Такая некомплементарная пара T-G, в отличие от некомплементарной пары U-G, образующейся при дезаминировании неметилированного цитозина и содержащей в норме не встречающийся в ДНК урацил, не может так же эффективно распознаваться и репарироваться механизмами геномной репарации. Как следствие, наличие метильной метки цитозина приводит к его мутации (трансверсии) C>T [31,32].

Большинство цитозинов в контексте CpG в геноме метилированы и, соответственно, подвергаются более сильному мутагенезу по сравнению с другими нуклеотидами. Как следствие, содержание CpG динуклеотидов в геноме значительно (в 5 раз) ниже ожидаемого значения, вычисленного как произведение частот нуклеотидов C и G в геноме [33].

Существуют, однако, участки генома, в которых плотность CpG сайтов значительно выше, чем в среднем по геному и достигает 60% от ожидаемой. Такие участки генома называются CpG островами и имеют характерную длину порядка нескольких сотен нуклеотидных пар. Для определения CpG островов в геномах млекопитающих часто применяют критерий, сформулированный в работе GardinerGarden и Frommer: CpG островом называется участок генома длиной не менее 200 пар оснований, с содержанием нуклеотидов G или C не менее 50%, в котором количество CpG-динуклеотидов составляет не менее 60% от ожидаемого [34]. Ожидаемое количество CpG-динуклеотидов вычисляется как (количество С)*(количество G)/(длина последовательности). CpG-острова часто встречаются в промоторных областях генов, в том числе имеющих тканеспецифическую экспрессию и имеют важную регуляторную роль [35]. В человеческом геноме около 70% промоторов генов содержат CpG остров [36].

Наличие метильной группы в позиции 5 цитозина не меняет специфичность распознавания данного основания при репликации и транскрипции, таким образом,

последовательность комплементарного ДНК или РНК продукта не зависит от паттерна метилирования генома. Несмотря на это, метильная метка способна менять паттерн узнавания ДНК связывающими белками. Показано, что для многих транскрипционных факторов эффективность связывания с ДНК определяется наличием метилирования цитозина в сайтах связывания этих транскрипционных факторов [37]. Примером такого ДНК-связывающего белка является CTCF, играющий важную роль в пространственной организации хроматина [38].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Артемов Артем Владимирович, 2021 год

Список литературы

1. Network T.C.G.A.R., The Cancer Genome Atlas Research Network. Comprehensive molecular characterization of clear cell renal cell carcinoma // Nature. 2013. Vol. 499, № 7456. P. 43-49.

2. Flores K.B., Wolschin F., Amdam G.V. The Role of Methylation of DNA in Environmental Adaptation // Integrative and Comparative Biology. 2013. Vol. 53, № 2. P. 359-372.

3. Liu S. et al. Natural epigenetic variation in the female great roundleaf bat (Hipposideros armiger) populations // Mol. Genet. Genomics. 2012. Vol. 287, № 8. P. 643-650.

4. Liu S. et al. Natural epigenetic variation in bats and its role in evolution // Journal of Experimental Biology. 2015. Vol. 218, № 1. P. 100-106.

5. Norman J.D., Ferguson M.M., Danzmann R.G. An integrated transcriptomic and comparative genomic analysis of differential gene expression in Arctic charr (Salvelinus alpinus) following seawater exposure // J. Exp. Biol. 2014. Vol. 217, № Pt 22. P. 4029-4042.

6. Shi Y.Y. et al. Diet and cell size both affect queen-worker differentiation through DNA methylation in honey bees (Apis mellifera, Apidae) // PLoS One. 2011. Vol. 6, № 4. P. e18808.

7. Gao L. et al. Genome-wide DNA methylation alterations of Alternanthera philoxeroides in natural and manipulated habitats: implications for epigenetic regulation of rapid responses to environmental fluctuation and phenotypic variation // Plant Cell Environ. 2010. Vol. 33, № 11. P. 1820-1827.

8. Verhoeven K.J.F. et al. Stress-induced DNA methylation changes and their heritability in asexual dandelions // New Phytol. 2010. Vol. 185, № 4. P. 1108-1118.

9. Boyko A. et al. Transgenerational adaptation of Arabidopsis to stress requires DNA methylation and the function of Dicer-like proteins // PLoS One. 2010. Vol. 5, № 3. P. e9514.

10. Gavery M.R. et al. Characterization of Genetic and Epigenetic Variation in Sperm and Red Blood Cells from Adult Hatchery and Natural-Origin Steelhead, // G3 . 2018. Vol. 8, № 11. P. 3723-3736.

11. Crotti M. et al. Rapid adaptation through genomic and epigenomic responses following translocations in an endangered salmonid // Evolutionary Applications. 2021.

12. Geng Y. et al. Increased epigenetic diversity and transient epigenetic memory in response to salinity stress in // Ecol. Evol. 2020. Vol. 10, № 20. P. 11622-11630.

13. Heckwolf M.J. et al. Two different epigenetic information channels in wild three-spined sticklebacks are involved in salinity adaptation // Sci Adv. 2020. Vol. 6, № 12. P. eaaz1138.

14. Klughammer J. et al. The DNA methylation landscape of glioblastoma disease progression shows extensive heterogeneity in time and space // Nat. Med. 2018. Vol. 24, № 10. P. 1611-1624.

15. Scelo G. et al. Variation in genomic landscape of clear cell renal cell carcinoma across Europe // Nat. Commun. 2014. Vol. 5. P. 5135.

16. Jubb A.M., Buffa F.M., Harris A.L. Assessment of tumour hypoxia for prediction of response to therapy and cancer prognosis // J. Cell. Mol. Med. 2010. Vol. 14, № 1-2. P. 18-29.

17. Thienpont B. et al. Tumour hypoxia causes DNA hypermethylation by reducing TET activity // Nature. 2016. Vol. 537, № 7618. P. 63-68.

18. Terekhanova N.V. et al. Fast evolution from precast bricks: genomics of young freshwater populations of threespine stickleback Gasterosteus aculeatus // PLoS Genet. 2014. Vol. 10, № 10. P. e1004696.

19. Jabbari K., Bernardi G. Cytosine methylation and CpG, TpG (CpA) and TpA frequencies // Gene. 2004. Vol. 333. P. 143-149.

20. Dahlet T. et al. Genome-wide analysis in the mouse embryo reveals the importance of DNA methylation for transcription integrity // Nat. Commun. 2020. Vol. 11, № 1. P. 3153.

21. Li Z. et al. Distinct roles of DNMT1 -dependent and DNMT1 -independent methylation patterns in the genome of mouse embryonic stem cells // Genome Biol. 2015. Vol. 16. P. 115.

22. Sharif J. et al. The SRA protein Np95 mediates epigenetic inheritance by recruiting Dnmt1 to methylated DNA // Nature. 2007. Vol. 450, № 7171. P. 908-912.

23. Sharif J., Koseki H. Hemimethylation: DNA's lasting odd couple // Science. 2018. Vol. 359, № 6380. P. 1102-1103.

24. Okano M. et al. DNA Methyltransferases Dnmt3a and Dnmt3b Are Essential for De Novo Methylation and Mammalian Development // Cell. 1999. Vol. 99, № 3. P. 247-257.

25. Tan L., Shi Y.G. Tet family proteins and 5-hydroxymethylcytosine in development and disease // Development. 2012. Vol. 139, № 11. P. 1895-1902.

26. Pidugu L.S. et al. Structural Basis for Excision of 5-Formylcytosine by Thymine DNA Glycosylase //

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

Biochemistry. 2016. Vol. 55, № 45. P. 6205-6208.

Laurent L. et al. Dynamic changes in the human methylome during differentiation // Genome Res. 2010. Vol. 20, № 3. P. 320-331.

Hargan-Calvopina J. et al. Stage-Specific Demethylation in Primordial Germ Cells Safeguards against Precocious Differentiation // Dev. Cell. 2016. Vol. 39, № 1. P. 75-86.

Smallwood S.A., Kelsey G. De novo DNA methylation: a germ cell perspective // Trends Genet. 2012. Vol. 28, № 1. P. 33-42.

Ehrlich M. et al. DNA cytosine methylation and heat-induced deamination // Biosci. Rep. 1986. Vol. 6, № 4. P.387-393.

Walsh C.P., Xu G.L. Cytosine methylation and DNA repair // Curr. Top. Microbiol. Immunol. 2006. Vol. 301. P. 283-315.

Poulos R.C., Olivier J., Wong J.W.H. The interaction between cytosine methylation and processes of DNA replication and repair shape the mutational landscape of cancer genomes // Nucleic Acids Res. 2017. Vol. 45, № 13. P. 7786-7795.

Lander E.S. et al. Initial sequencing and analysis of the human genome // Nature. 2001. Vol. 409, № 6822. P.860-921.

Gardiner-Garden M., Frommer M. CpG Islands in vertebrate genomes // Journal of Molecular Biology. 1987. Vol. 196, № 2. P. 261-282.

Deaton A.M., Bird A. CpG islands and the regulation of transcription // Genes & Development. 2011. Vol. 25, № 10. P. 1010-1022.

Saxonov S., Berg P., Brutlag D.L. A genome-wide analysis of CpG dinucleotides in the human genome distinguishes two distinct classes of promoters // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2006. Vol. 103, № 5. P. 1412-1417.

Yin Y. et al. Impact of cytosine methylation on DNA binding specificities of human transcription factors // Science. 2017. Vol. 356, № 6337.

Maurano M.T. et al. Role of DNA Methylation in Modulating Transcription Factor Occupancy // Cell Rep. 2015. Vol. 12, № 7. P. 1184-1195.

Iguchi-Ariga S.M., Schaffner W. CpG methylation of the cAMP-responsive enhancer/promoter sequence TGACGTCA abolishes specific factor binding as well as transcriptional activation // Genes Dev. 1989. Vol. 3, № 5. P. 612-619.

Watt F., Molloy P.L. Cytosine methylation prevents binding to DNA of a HeLa cell transcription factor required for optimal expression of the adenovirus major late promoter // Genes Dev. 1988. Vol. 2, № 9. P. 1136-1143.

Kribelbauer J.F. et al. Toward a Mechanistic Understanding of DNA Methylation Readout by Transcription Factors // Journal of Molecular Biology. 2020. Vol. 432, № 6. P. 1801-1815. Wang Z. et al. Complex impact of DNA methylation on transcriptional dysregulation across 22 human cancer types // Nucleic Acids Res. 2020. Vol. 48, № 5. P. 2287-2302.

Schübeler D. Function and information content of DNA methylation // Nature. 2015. Vol. 517, № 7534. P. 321-326.

Ghosh A.K., Steele R., Ray R.B. MBP-1 physically associates with histone deacetylase for transcriptional repression // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1999. Vol. 260, № 2. P. 405-409. Ford E. et al. Frequent lack of repressive capacity of promoter DNA methylation identified through genome-wide epigenomic manipulation.

Korthauer K., Irizarry R.A. Genome-wide repressive capacity of promoter DNA methylation is revealed through epigenomic manipulation.

Zemach A. et al. Genome-wide evolutionary analysis of eukaryotic DNA methylation // Science. 2010. Vol. 328, № 5980. P. 916-919.

Yoder J.A., Walsh C.P., Bestor T.H. Cytosine methylation and the ecology of intragenomic parasites // Trends Genet. 1997. Vol. 13, № 8. P. 335-340.

Lippman Z. et al. Role of transposable elements in heterochromatin and epigenetic control // Nature. 2004. Vol. 430, № 6998. P. 471-476.

Walsh C.P., Richard Chaillet J., Bestor T.H. Transcription of IAP endogenous retroviruses is constrained

by cytosine methylation // Nature Genetics. 1998. Vol. 20, № 2. P. 116-117.

Kordella C., Lamprianidou E., Kotsianidis I. Mechanisms of Action of Hypomethylating Agents:

Endogenous Retroelements at the Epicenter // Frontiers in Oncology. 2021. Vol. 11.

Wolff F. et al. The double-edged sword of (re)expression of genes by hypomethylating agents: from viral

mimicry to exploitation as priming agents for targeted immune checkpoint modulation // Cell Commun.

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

Signal. 2017. Vol. 15, № 1. P. 13.

Molenaar R.J. et al. Wild-type and mutated IDH1/2 enzymes and therapy responses // Oncogene. 2018. Vol. 37, № 15. P. 1949-1960.

Parsons D.W. et al. An integrated genomic analysis of human glioblastoma multiforme // Science. 2008. Vol. 321, № 5897. P. 1807-1812.

Cohen A.L., Holmen S.L., Colman H. IDH1 and IDH2 Mutations in Gliomas // Current Neurology and Neuroscience Reports. 2013. Vol. 13, № 5.

Guo C. et al. Isocitrate dehydrogenase mutations in gliomas: mechanisms, biomarkers and therapeutic target // Curr. Opin. Neurol. 2011. Vol. 24, № 6. P. 648-652.

Pansuriya T.C. et al. Somatic mosaic IDH1 and IDH2 mutations are associated with enchondroma and spindle cell hemangioma in Ollier disease and Maffucci syndrome // Nat. Genet. 2011. Vol. 43, № 12. P. 1256-1261.

Figueroa M.E. et al. Leukemic IDH1 and IDH2 Mutations Result in a Hypermethylation Phenotype, Disrupt TET2 Function, and Impair Hematopoietic Differentiation // Cancer Cell. 2010. Vol. 18, № 6. P. 553-567.

Mardis E.R. et al. Recurring mutations found by sequencing an acute myeloid leukemia genome // N. Engl. J. Med. 2009. Vol. 361, № 11. P. 1058-1066.

Molenaar R.J. et al. The driver and passenger effects of isocitrate dehydrogenase 1 and 2 mutations in oncogenesis and survival prolongation // Biochim. Biophys. Acta. 2014. Vol. 1846, № 2. P. 326-341. Dang L. et al. Cancer-associated IDH1 mutations produce 2-hydroxyglutarate // Nature. 2010. Vol. 465, № 7300. P. 966.

McMurry H., Fletcher L., Traer E. IDH Inhibitors in AML—Promise and Pitfalls // Current Hematologic Malignancy Reports. 2021. Vol. 16, № 2. P. 207-217.

Cerchione C. et al. IDH1/IDH2 Inhibition in Acute Myeloid Leukemia // Front. Oncol. 2021. Vol. 11. P. 639387.

Roboz G.J. et al. Ivosidenib induces deep durable remissions in patients with newly diagnosed IDH1-mutant acute myeloid leukemia // Blood. 2020. Vol. 135, № 7. P. 463-471.

Administration U.S.F.&. D., U.S. Food & Drug Administration. FDA approves first targeted treatment for patients with relapsed or refractory acute myeloid leukemia who have a certain genetic mutation // Case Medical Research. 2018.

Merchant S.L., Culos K., Wyatt H. Ivosidenib: IDH1 Inhibitor for the Treatment of Acute Myeloid Leukemia // J Adv Pract Oncol. 2019. Vol. 10, № 5. P. 494-500.

Yen K. et al. AG-221, a First-in-Class Therapy Targeting Acute Myeloid Leukemia Harboring Oncogenic Mutations // Cancer Discov. 2017. Vol. 7, № 5. P. 478-493.

Stein E.M. et al. Enasidenib in mutant relapsed or refractory acute myeloid leukemia // Blood. 2017. Vol. 130, № 6. P. 722-731.

Amatangelo M.D. et al. Enasidenib induces acute myeloid leukemia cell differentiation to promote clinical response // Blood. 2017. Vol. 130, № 6. P. 732-741.

Platten M. et al. A vaccine targeting mutant IDH1 in newly diagnosed glioma // Nature. 2021. Vol. 592, № 7854. P. 463-468.

Mitchell P. Coupling of phosphorylation to electron and hydrogen transfer by a chemi-osmotic type of mechanism // Nature. 1961. Vol. 191. P. 144-148.

Jensen F.B. The dual roles of red blood cells in tissue oxygen delivery: oxygen carriers and regulators of local blood flow // J. Exp. Biol. 2009. Vol. 212, № Pt 21. P. 3387-3393. Supuran C.T. Carbonic Anhydrases and Metabolism. MDPI, 2019. 184 p.

Dunn J.-O., Mythen M.G., Grocott M.P. Physiology of oxygen transport // BJA Educ. Elsevier BV, 2016. Vol. 16, № 10. P. 341-348.

Pillai A.S. et al. Origin of complexity in haemoglobin evolution // Nature. 2020. Vol. 581, № 7809. P. 480-485.

Hardison R.C. Evolution of Hemoglobin and Its Genes // Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 2012. Vol. 2, № 12. P. a011627-a011627.

Carreau A. et al. Why is the partial oxygen pressure of human tissues a crucial parameter? Small molecules and hypoxia // J. Cell. Mol. Med. 2011. Vol. 15, № 6. P. 1239-1253.

Müller M. et al. Renocortical tissue oxygen pressure measurements in patients undergoing living donor kidney transplantation // Anesth. Analg. 1998. Vol. 87, № 2. P. 474-476.

Hoffman W.E., Charbel F.T., Edelman G. Brain tissue oxygen, carbon dioxide, and pH in neurosurgical patients at risk for ischemia // Anesth. Analg. 1996. Vol. 82, № 3. P. 582-586.

80. Wang W., Winlove C.P., Michel C.C. Oxygen partial pressure in outer layers of skin of human finger nail folds // J. Physiol. 2003. Vol. 549, № Pt 3. P. 855-863.

81. Umesh G. et al. Arterial line for monitoring SpO2 in patients with ischemic peripheries // J. Clin. Monit. Comput. 2010. Vol. 24, № 4. P. 279-281.

82. Vaupel P. Hypoxia and aggressive tumor phenotype: implications for therapy and prognosis // Oncologist.

2008. Vol. 13 Suppl 3. P. 21-26.

83. Vaupel P., Mayer A. Hypoxia in cancer: significance and impact on clinical outcome // Cancer Metastasis Rev. 2007. Vol. 26, № 2. P. 225-239.

84. Brouqui P. et al. Asymptomatic hypoxia in COVID-19 is associated with poor outcome // Int. J. Infect. Dis. 2021. Vol. 102. P. 233-238.

85. Clark L.C. et al. MONITOR AND CONTROL OF BLOOD OXYGEN TENSION AND pH DURING TOTAL BODY PERFUSION // Journal of Thoracic Surgery. 1958. Vol. 36, № 4. P. 488-496.

86. Koch C.J. Measurement of absolute oxygen levels in cells and tissues using oxygen sensors and 2-nitroimidazole EF5 // Methods Enzymol. 2002. Vol. 352. P. 3-31.

87. Sandhu S., Kydd L., Jaworski J. Luminescent Probe Based Techniques for Hypoxia Imaging // J Nanomed Res. 2017. Vol. 6, № 3.

88. Hockel M., Vaupel P. Tumor Hypoxia: Definitions and Current Clinical, Biologic, and Molecular Aspects // JNCI Journal of the National Cancer Institute. 2001. Vol. 93, № 4. P. 266-276.

89. Pouyssegur J., Dayan F., Mazure N.M. Hypoxia signalling in cancer and approaches to enforce tumour regression // Nature. 2006. Vol. 441, № 7092. P. 437-443.

90. Koh M.Y., Spivak-Kroizman T.R., Powis G. HIF-1 regulation: not so easy come, easy go // Trends in Biochemical Sciences. 2008. Vol. 33, № 11. P. 526-534.

91. Hu C.-J. et al. Differential roles of hypoxia-inducible factor 1alpha (HIF-1alpha) and HIF-2alpha in hypoxic gene regulation // Mol. Cell. Biol. 2003. Vol. 23, № 24. P. 9361-9374.

92. Ivan M. et al. HIFalpha targeted for VHL-mediated destruction by proline hydroxylation: implications for O2 sensing // Science. 2001. Vol. 292, № 5516. P. 464-468.

93. Maxwell P.H. et al. The tumour suppressor protein VHL targets hypoxia-inducible factors for oxygen-dependent proteolysis // Nature. 1999. Vol. 399, № 6733. P. 271-275.

94. Tanimoto K. Mechanism of regulation of the hypoxia-inducible factor-1alpha by the von Hippel-Lindau tumor suppressor protein // The EMBO Journal. 2000. Vol. 19, № 16. P. 4298-4309.

95. Hagen T. et al. Redistribution of intracellular oxygen in hypoxia by nitric oxide: effect on HIF1alpha // Science. 2003. Vol. 302, № 5652. P. 1975-1978.

96. Simon M.C. Mitochondrial reactive oxygen species are required for hypoxic HIF alpha stabilization // Adv. Exp. Med. Biol. 2006. Vol. 588. P. 165-170.

97. Mole D.R. et al. Genome-wide Association of Hypoxia-inducible Factor (HIF)-1a and HIF-2a DNA Binding with Expression Profiling of Hypoxia-inducible Transcripts // Journal of Biological Chemistry.

2009. Vol. 284, № 25. P. 16767-16775.

98. Lee J.W. et al. Hypoxia signaling in human diseases and therapeutic targets // Exp. Mol. Med. 2019. Vol. 51, № 6. P. 1-13.

99. Rathmell W.K., Chen S. VHL inactivation in renal cell carcinoma: implications for diagnosis, prognosis and treatment // Expert Rev. Anticancer Ther. 2008. Vol. 8, № 1. P. 63-73.

100. Rechsteiner M.P. et al. VHL gene mutations and their effects on hypoxia inducible factor HIFa: identification of potential driver and passenger mutations // Cancer Res. 2011. Vol. 71, № 16. P. 55005511.

101. Thomas G.V. et al. Hypoxia-inducible factor determines sensitivity to inhibitors of mTOR in kidney cancer // Nat. Med. 2006. Vol. 12, № 1. P. 122-127.

102. Liu T. et al. Inactivation of von Hippel-Lindau increases ovarian cancer cell aggressiveness through the HIF 1 a/miR-210/VMP1 signaling pathway // Int. J. Mol. Med. 2014. Vol. 33, № 5. P. 1236-1242.

103. Mandriota S.J. et al. HIF activation identifies early lesions in VHL kidneys: evidence for site-specific tumor suppressor function in the nephron // Cancer Cell. 2002. Vol. 1, № 5. P. 459-468.

104. van Leeuwaarde R.S. et al. Von Hippel-Lindau Syndrome // GeneReviews / ed. Adam M.P. et al. Seattle (WA): University of Washington, Seattle, 2000.

105. Li L. et al. Hypoxia-inducible factor linked to differential kidney cancer risk seen with type 2A and type 2B VHL mutations // Mol. Cell. Biol. 2007. Vol. 27, № 15. P. 5381-5392.

106. Wong W.T. et al. Genotype-phenotype correlation in von Hippel-Lindau disease with retinal angiomatosis // Arch. Ophthalmol. 2007. Vol. 125, № 2. P. 239-245.

107. Hippel E. Über eine sehr seltene Erkrankung der Netzhaut // Albrecht von Grafe's Archiv für

108

109

110

111

112

113

114

115

116

117

118

119

120

121

122

123

124

125

126

127

128

129

130

131

132

Ophthalmologie. 1904. Vol. 59, № 1. P. 83-106.

Lindau A. ZUR FRAGE DER ANGIOMATOSIS RETINae UND IHRER HIRNKOMPLIKATIONEN // Acta Ophthalmologica. 2009. Vol. 4, № 1-2. P. 193-226.

Ang S.O. et al. Endemic polycythemia in Russia: mutation in the VHL gene // Blood Cells Mol. Dis. 2002. Vol. 28, № 1. P. 57-62.

Ang S.O. et al. Disruption of oxygen homeostasis underlies congenital Chuvash polycythemia // Nat. Genet. 2002. Vol. 32, № 4. P. 614-621.

Gordeuk V.R. et al. Congenital disorder of oxygen sensing: association of the homozygous Chuvash polycythemia VHL mutation with thrombosis and vascular abnormalities but not tumors // Blood. 2004. Vol. 103, № 10. P. 3924-3932.

Hickey M.M. et al. von Hippel-Lindau mutation in mice recapitulates Chuvash polycythemia via hypoxia-inducible factor-2a signaling and splenic erythropoiesis // Journal of Clinical Investigation. 2007. Huang Y. et al. Cobalt chloride and low oxygen tension trigger differentiation of acute myeloid leukemic cells: possible mediation of hypoxia-inducible factor-1alpha // Leukemia. 2003. Vol. 17, № 11. P. 20652073.

Hirsilä M. et al. Effect of desferrioxamine and metals on the hydroxylases in the oxygen sensing pathway // FASEB J. 2005. Vol. 19, № 10. P. 1308-1310.

Triantafyllou A. et al. Cobalt induces hypoxia-inducible factor-1alpha (HIF-1alpha) in HeLa cells by an iron-independent, but ROS-, PI-3K- and MAPK-dependent mechanism // Free Radic. Res. 2006. Vol. 40, № 8. P. 847-856.

Piret J.-P. et al. CoCl2, a chemical inducer of hypoxia-inducible factor-1, and hypoxia reduce apoptotic cell death in hepatoma cell line HepG2 // Ann. N. Y. Acad. Sci. 2002. Vol. 973. P. 443-447. Kulakovskiy I.V. et al. HOCOMOCO: towards a complete collection of transcription factor binding models for human and mouse via large-scale ChIP-Seq analysis // Nucleic Acids Res. 2018. Vol. 46, № D1. P. D252-D259.

Childebayeva A. et al. DNA Methylation Changes Are Associated With an Incremental Ascent to High Altitude // Front. Genet. 2019. Vol. 10. P. 1062.

Watson C.J. et al. HYPOXIA ALTERS THE DNA METHYLATION PROFILE OF CARDIAC FIBROBLASTS VIA HIF-1a REGULATION OF DNA METHYLTRANSFERASE // Heart. 2012. Vol. 98, № Suppl 5. P. A7.2-A7.

Li H. et al. Genome-wide analysis of the hypoxia-related DNA methylation-driven genes in lung adenocarcinoma progression // Biosci. Rep. 2020. Vol. 40, № 2.

Pant D. et al. Hypoxia-induced changes in intragenic DNA methylation correlate with alternative splicing in breast cancer // J. Biosci. 2020. Vol. 45.

Thienpont B. et al. Tumour hypoxia causes DNA hypermethylation by reducing TET activity // Nature. 2016. Vol. 537, № 7618. P. 63-68.

Ljungberg B. et al. Renal cell carcinoma guideline // Eur. Urol. 2007. Vol. 51, № 6. P. 1502-1510. Banks R.E. et al. Genetic and epigenetic analysis of von Hippel-Lindau (VHL) gene alterations and relationship with clinical variables in sporadic renal cancer // Cancer Res. 2006. Vol. 66, № 4. P. 20002011.

Sato Y. et al. Integrated molecular analysis of clear-cell renal cell carcinoma // Nat. Genet. 2013. Vol. 45, № 8. P. 860-867.

Young A.P. et al. VHL loss actuates a HIF-independent senescence programme mediated by Rb and p400 // Nat. Cell Biol. 2008. Vol. 10, № 3. P. 361-369.

Bellmunt J. et al. Molecular targets on the horizon for kidney and urothelial cancer // Nat. Rev. Clin. Oncol. 2013. Vol. 10, № 10. P. 557-570.

Kapur P. et al. Effects on survival of BAP1 and PBRM1 mutations in sporadic clear-cell renal-cell carcinoma: a retrospective analysis with independent validation // Lancet Oncol. 2013. Vol. 14, № 2. P. 159-167.

Piva F. et al. BAP1, PBRM1 and SETD2 in clear-cell renal cell carcinoma: molecular diagnostics and possible targets for personalized therapies // Expert Rev. Mol. Diagn. 2015. Vol. 15, № 9. P. 1201-1210. Brugarolas J. Molecular Genetics of Clear-Cell Renal Cell Carcinoma // Journal of Clinical Oncology. 2014. Vol. 32, № 18. P. 1968-1976.

Wang S.-S. et al. Bap1 is essential for kidney function and cooperates with Vhl in renal tumorigenesis // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2014. Vol. 111, № 46. P. 16538-16543.

Hou W., Ji Z. Generation of autochthonous mouse models of clear cell renal cell carcinoma: mouse models of renal cell carcinoma // Exp. Mol. Med. 2018. Vol. 50, № 4. P. 30.

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

151

152

153

154

155

156

157

158

159

160

Harlander S. et al. Combined mutation in Vhl, Trp53 and Rb1 causes clear cell renal cell carcinoma in mice // Nat. Med. 2017. Vol. 23, № 7. P. 869-877.

Gu Y.-F. et al. Modeling Renal Cell Carcinoma in Mice: and Inactivation Drive Tumor Grade // Cancer Discov. 2017. Vol. 7, № 8. P. 900-917.

Nargund A.M. et al. The SWI/SNF Protein PBRM1 Restrains VHL-Loss-Driven Clear Cell Renal Cell Carcinoma // Cell Rep. 2017. Vol. 18, № 12. P. 2893-2906.

Pena-Llopis S. et al. BAP1 loss defines a new class of renal cell carcinoma // Nat. Genet. 2012. Vol. 44, № 7. P. 751-759.

Karaman M.W. et al. A quantitative analysis of kinase inhibitor selectivity // Nature Biotechnology. 2008. Vol. 26, № 1. P. 127-132.

Rini B.I. et al. Comparative effectiveness of axitinib versus sorafenib in advanced renal cell carcinoma (AXIS): a randomised phase 3 trial // Lancet. 2011. Vol. 378, № 9807. P. 1931-1939. Voss M.H. et al. Effective monotherapy despite intratumor heterogeneity: Clonal convergence within the PI3K pathway and sensitivity to mTOR inhibitors in patients with advanced renal cell carcinoma (RCC) // Journal of Clinical Oncology. 2013. Vol. 31, № 15_suppl. P. 4573-4573.

Motzer R.J. et al. Efficacy of everolimus in advanced renal cell carcinoma: a double-blind, randomised, placebo-controlled phase III trial // Lancet. 2008. Vol. 372, № 9637. P. 449-456.

Turesky R.J. et al. Aristolochic acid exposure in Romania and implications for renal cell carcinoma // Br. J. Cancer. 2016. Vol. 114, № 1. P. 76-80.

Jelakovic B. et al. Balkan Endemic Nephropathy and the Causative Role of Aristolochic Acid // Semin. Nephrol. 2019. Vol. 39, № 3. P. 284-296.

Grollman A.P. et al. Aristolochic acid and the etiology of endemic (Balkan) nephropathy // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2007. Vol. 104, № 29. P. 12129-12134.

Debelle F.D., Vanherweghem J.-L., Nortier J.L. Aristolochic acid nephropathy: a worldwide problem // Kidney Int. 2008. Vol. 74, № 2. P. 158-169.

Vanherweghem J.L. et al. Rapidly progressive interstitial renal fibrosis in young women: association with slimming regimen including Chinese herbs // Lancet. 1993. Vol. 341, № 8842. P. 387-391. Vanhaelen M. et al. Identification of aristolochic acid in Chinese herbs // Lancet. 1994. Vol. 343, № 8890. P. 174.

Viktoriya S. Sidorenko, Arthur Grollman, Dmitry O. Zharkov. A Toxicological Crime Story, The Case of Balkan Endemic Nephropathy // SCIENCE First Hand. 2015. Vol. 40. P. 32.

McCairns R.J.S., Bernatchez L. Adaptive divergence between freshwater and marine sticklebacks: insights into the role of phenotypic plasticity from an integrated analysis of candidate gene expression // Evolution. 2010. Vol. 64, № 4. P. 1029-1047.

Guo B. et al. Population genomic evidence for adaptive differentiation in Baltic Sea three-spined sticklebacks // BMC Biol. 2015. Vol. 13. P. 19.

Konijnendijk N. et al. Signatures of selection in the three-spined stickleback along a small-scale brackish water - freshwater transition zone // Ecol. Evol. 2015. Vol. 5, № 18. P. 4174-4186. Barrett R.D.H. et al. Rapid evolution of cold tolerance in stickleback // Proc. Biol. Sci. 2011. Vol. 278, № 1703. P.233-238.

Lescak E.A. et al. Evolution of stickleback in 50 years on earthquake-uplifted islands // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2015. Vol. 112, № 52. P. E7204-E7212.

Ziuganov V.V. Genetics of osteal plate polymorphism and microevolution of threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus L.) // Theor. Appl. Genet. 1983. Vol. 65, № 3. P. 239-246. Bell M.A., Foster S.A. The Evolutionary Biology of the Threespine Stickleback. Oxford University Press on Demand, 1994. 571 p.

Jones F.C. et al. The genomic basis of adaptive evolution in threespine sticklebacks // Nature. 2012. Vol. 484, № 7392. P. 55-61.

Hohenlohe P.A. et al. Extensive linkage disequilibrium and parallel adaptive divergence across threespine stickleback genomes // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B Biol. Sci. 2012. Vol. 367, № 1587. P. 395-408. Bassham S. et al. Repeated Selection of Alternatively Adapted Haplotypes Creates Sweeping Genomic Remodeling in Stickleback // Genetics. 2018. Vol. 209, № 3. P. 921-939.

Roesti M., Salzburger W. Natural Selection: It's a Many-Small World After All // Current Biology. 2014. Vol. 24, № 19. P. R959-R962.

Chan Y.F. et al. Adaptive evolution of pelvic reduction in sticklebacks by recurrent deletion of a Pitx1 enhancer // Science. 2010. Vol. 327, № 5963. P. 302-305.

Bell M.A. Lateral plate evolution in the threespine stickleback: Getting nowhere fast // Microevolution

161

162

163

164

165

166

167

168

169

170

171

172

173

174

175

176

177

178

179

180

181

182

183

184

185

186

187

Rate, Pattern, Process. 2001. P. 445-461.

Loehr J. et al. Heritability of asymmetry and lateral plate number in the threespine stickleback // PLoS One. 2012. Vol. 7, № 7. P. e39843.

Colosimo P.F. et al. Widespread parallel evolution in sticklebacks by repeated fixation of Ectodysplasin alleles // Science. 2005. Vol. 307, № 5717. P. 1928-1933.

O'Brown N.M. et al. A recurrent regulatory change underlying altered expression and Wnt response of the stickleback armor plates gene EDA // Elife. 2015. Vol. 4. P. e05290.

Harris M.P. et al. Zebrafish eda and edar mutants reveal conserved and ancestral roles of ectodysplasin signaling in vertebrates // PLoS Genet. 2008. Vol. 4, № 10. P. e1000206.

Iida Y. et al. Eda/Edar signaling guides fin ray formation with preceding osteoblast differentiation, as revealed by analyses of the medaka all-fin less mutant afl // Dev. Dyn. 2014. Vol. 243, № 6. P. 765-777. Wray G.A. The evolutionary significance of cis-regulatory mutations // Nat. Rev. Genet. 2007. Vol. 8, № 3. P. 206-216.

Carroll S.B. Evo-Devo and an Expanding Evolutionary Synthesis: A Genetic Theory of Morphological Evolution // Cell. 2008. Vol. 134, № 1. P. 25-36.

Corner G.D. et al. Postglacial relative sea-level change and stratigraphy of raised coastal basins on Kola Peninsula, northwest Russia // Global and Planetary Change. 2001. Vol. 31, № 1-4. P. 155-177. Kolka V.V., Korsakova O.P. Application of geological methods for dating of stone labyrinths on the White Sea coast // Proceedings of the MSTU. 2005. Vol. 15. P. 349-356.

Morris M.R.J. et al. Gene expression plasticity evolves in response to colonization of freshwater lakes in threespine stickleback // Mol. Ecol. 2014. Vol. 23, № 13. P. 3226-3240.

Dmitrieva N.I., Burg M.B. High NaCl promotes cellular senescence // Cell Cycle. 2007. Vol. 6, № 24. P. 3108-3113.

Dmitrieva N.I. et al. DNA double-strand breaks induced by high NaCl occur predominantly in gene deserts // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2011. Vol. 108, № 51. P. 20796-20801.

Dmitrieva N.I. et al. The saltiness of the sea breaks DNA in marine invertebrates: possible implications for animal evolution // Cell Cycle. 2006. Vol. 5, № 12. P. 1320-1323.

Rastorguev S.M. et al. Identification of novel microRNA genes in freshwater and marine ecotypes of the three-spined stickleback (Gasterosteus aculeatus) // Molecular Ecology Resources. 2016. Vol. 16, № 6. P. 1491-1498.

Varriale A. DNA methylation, epigenetics, and evolution in vertebrates: facts and challenges // Int. J. Evol. Biol. 2014. Vol. 2014. P. 475981.

Yi C. et al. Does epigenetic polymorphism contribute to phenotypic variances in Jatropha curcas L.? // BMC Plant Biol. 2010. Vol. 10. P. 259.

Smith G. et al. Genome-wide DNA methylation patterns in wild samples of two morphotypes of threespine stickleback (Gasterosteus aculeatus) // Mol. Biol. Evol. 2015. Vol. 32, № 4. P. 888-895. Hayatsu H. Discovery of bisulfite-mediated cytosine conversion to uracil, the key reaction for DNA methylation analysis--a personal account // Proc. Jpn. Acad. Ser. B Phys. Biol. Sci. 2008. Vol. 84, № 8. P. 321-330.

Shapiro R., DiFate V., Welcher M. Deamination of cytosine derivatives by bisulfite. Mechanism of the reaction // J. Am. Chem. Soc. 1974. Vol. 96, № 3. P. 906-912.

Motorin Y., Lyko F., Helm M. 5-methylcytosine in RNA: detection, enzymatic formation and biological functions // Nucleic Acids Res. 2010. Vol. 38, № 5. P. 1415-1430.

Wang R.Y., Gehrke C.W., Ehrlich M. Comparison of bisulfite modification of 5-methyldeoxycytidine and deoxycytidine residues // Nucleic Acids Res. 1980. Vol. 8, № 20. P. 4777-4790.

Clark S.J. et al. High sensitivity mapping of methylated cytosines // Nucleic Acids Res. 1994. Vol. 22, № 15.P.2990-2997.

Meissner A. et al. Reduced representation bisulfite sequencing for comparative high-resolution DNA methylation analysis // Nucleic Acids Res. 2005. Vol. 33, № 18. P. 5868-5877. Gu H. et al. Preparation of reduced representation bisulfite sequencing libraries for genome-scale DNA methylation profiling // Nat. Protoc. 2011. Vol. 6, № 4. P. 468-481.

Krueger F., Andrews S.R. Bismark: a flexible aligner and methylation caller for Bisulfite-Seq applications // Bioinformatics. 2011. Vol. 27, № 11. P. 1571-1572.

Lister R. et al. Human DNA methylomes at base resolution show widespread epigenomic differences // Nature. 2009. Vol. 462, № 7271. P. 315-322.

Jang H.S. et al. CpG and Non-CpG Methylation in Epigenetic Gene Regulation and Brain Function // Genes . 2017. Vol. 8, № 6.

188

189

190

191

192

193

194

195

196

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

Wang D. et al. IMA: an R package for high-throughput analysis of Illumina's 450K Infinium methylation data // Bioinformatics. 2012. Vol. 28, № 5. P. 729-730.

Davidson-Pilon C. Bayesian Methods for Hackers: Probabilistic Programming and Bayesian Inference. Addison-Wesley Professional, 2015. 256 p.

Dolzhenko E., Smith A.D. Using beta-binomial regression for high-precision differential methylation analysis in multifactor whole-genome bisulfite sequencing experiments // BMC Bioinformatics. 2014. Vol. 15. P. 215.

Hansen K.D., Langmead B., Irizarry R.A. BSmooth: from whole genome bisulfite sequencing reads to differentially methylated regions // Genome Biol. 2012. Vol. 13, № 10. P. R83. Sun S., Yu X. HMM-Fisher: identifying differential methylation using a hidden Markov model and Fisher's exact test // Statistical Applications in Genetics and Molecular Biology. 2016. Vol. 15, № 1. Gerstein M.B. et al. Architecture of the human regulatory network derived from ENCODE data // Nature. 2012. Vol. 489, № 7414. P. 91-100.

Ernst J., Kellis M. Chromatin-state discovery and genome annotation with ChromHMM // Nat. Protoc. 2017. Vol. 12, № 12. P. 2478-2492.

Wang J. et al. Sequence features and chromatin structure around the genomic regions bound by 119 human transcription factors // Genome Res. 2012. Vol. 22, № 9. P. 1798-1812.

Cock P.J.A. et al. Biopython: freely available Python tools for computational molecular biology and bioinformatics // Bioinformatics. 2009. Vol. 25, № 11. P. 1422-1423.

Kent W.J. BLAT—The BLAST-Like Alignment Tool // Genome Research. 2002. Vol. 12, № 4. P. 656664.

Needleman S.B., Wunsch C.D. A general method applicable to the search for similarities in the amino acid sequence of two proteins // J. Mol. Biol. 1970. Vol. 48, № 3. P. 443-453.

Katoh K., Frith M.C. Adding unaligned sequences into an existing alignment using MAFFT and LAST // Bioinformatics. 2012. Vol. 28, № 23. P. 3144-3146.

Chambers M.C. et al. A cross-platform toolkit for mass spectrometry and proteomics // Nat. Biotechnol. 2012. Vol. 30, № 10. P. 918-920.

Smith C.A. et al. XCMS: processing mass spectrometry data for metabolite profiling using nonlinear peak alignment, matching, and identification // Anal. Chem. 2006. Vol. 78, № 3. P. 779-787. Dobin A. et al. STAR: ultrafast universal RNA-seq aligner // Bioinformatics. 2013. Vol. 29, № 1. P. 1521.

Howe K L. et al. Ensembl 2021 // Nucleic Acids Res. 2021. Vol. 49, № D1. P. D884-D891.

Yates A. et al. Ensembl 2016 // Nucleic Acids Res. 2016. Vol. 44, № D1. P. D710-D716.

Anders S., Pyl P.T., Huber W. HTSeq--a Python framework to work with high-throughput sequencing data

// Bioinformatics. 2015. Vol. 31, № 2. P. 166-169.

Love M.I., Huber W., Anders S. Moderated estimation of fold change and dispersion for RNA-seq data with DESeq2 // Genome Biol. 2014. Vol. 15, № 12. P. 550.

Kinsella R.J. et al. Ensembl BioMarts: a hub for data retrieval across taxonomic space // Database . 2011. Vol. 2011. P. bar030.

Hong S.-S., Lee H., Kim K.-W. HIF-1alpha: a valid therapeutic target for tumor therapy // Cancer Res. Treat. 2004. Vol. 36, № 6. P. 343-353.

Benita Y. et al. An integrative genomics approach identifies Hypoxia Inducible Factor-1 (HIF-1)-target genes that form the core response to hypoxia // Nucleic Acids Res. 2009. Vol. 37, № 14. P. 4587-4602. Eustace A. et al. A 26-Gene Hypoxia Signature Predicts Benefit from Hypoxia-Modifying Therapy in Laryngeal Cancer but Not Bladder Cancer // Clinical Cancer Research. 2013. Vol. 19, № 17. P. 48794888.

Kanehisa M., Goto S. KEGG: kyoto encyclopedia of genes and genomes // Nucleic Acids Res. 2000. Vol. 28, № 1. P. 27-30.

Brodaczewska K.K. et al. Choosing the right cell line for renal cell cancer research // Mol. Cancer. 2016. Vol. 15, № 1. P. 83.

Pasha M. et al. Metformin Induces Different Responses in Clear Cell Renal Cell Carcinoma Caki Cell Lines // Biomolecules. 2019. Vol. 9, № 3.

Artemov A.V. et al. VHL inactivation without hypoxia is sufficient to achieve genome hypermethylation // Sci. Rep. 2018. Vol. 8, № 1. P. 10667.

Kamura T. et al. VHL-box and SOCS-box domains determine binding specificity for Cul2-Rbx1 and Cul5-

Rbx2 modules of ubiquitin ligases // Genes Dev. 2004. Vol. 18, № 24. P. 3055-3065.

Allen F. et al. Predicting the mutations generated by repair of Cas9-induced double-strand breaks // Nat.

Biotechnol. 2018.

217. Shin H.Y. et al. CRISPR/Cas9 targeting events cause complex deletions and insertions at 17 sites in the mouse genome // Nat. Commun. 2017. Vol. 8. P. 15464.

218. Tahiliani M. et al. Conversion of 5-Methylcytosine to 5-Hydroxymethylcytosine in Mammalian DNA by MLL Partner TET1 // Science. 2009. Vol. 324, № 5929. P. 930-935.

219. Morin A. et al. TET-Mediated Hypermethylation Primes SDH-Deficient Cells for HIF2a-Driven Mesenchymal Transition // Cell Rep. 2020. Vol. 30, № 13. P. 4551-4566.e7.

220. Intlekofer A.M. et al. L-2-Hydroxyglutarate production arises from noncanonical enzyme function at acidic pH // Nature Chemical Biology. 2017. Vol. 13, № 5. P. 494-500.

221. Rzem R. et al. L-2-hydroxyglutaric aciduria, a defect of metabolite repair // J. Inherit. Metab. Dis. 2007. Vol. 30, № 5. P. 681-689.

222. Tang W. et al. Period 3, a tumor suppressor in non-small cell lung cancer, is silenced by hypermethylation // Int. J. Clin. Exp. Pathol. 2018. Vol. 11, № 1. P. 120-128.

223. Hong Z. et al. PER3, a novel target of miR-103, plays a suppressive role in colorectal cancer in vitro // BMB Reports. 2014. Vol. 47, № 9. P. 500-505.

224. Zhang T. et al. Methylation of PCDH19 predicts poor prognosis of hepatocellular carcinoma // Asia Pac. J. Clin. Oncol. 2018. Vol. 14, № 5. P. e352-e358.

225. D'Anna F. et al. DNA methylation repels binding of hypoxia-inducible transcription factors to maintain tumor immunotolerance // Genome Biol. 2020. Vol. 21, № 1. P. 182.

226. Shim E.-H. et al. L-2-Hydroxyglutarate: an epigenetic modifier and putative oncometabolite in renal cancer // Cancer Discov. 2014. Vol. 4, № 11. P. 1290-1298.

227. Shenoy N. Epigenetic dysregulation by aberrant metabolism in renal cell carcinoma can be reversed with Ascorbic acid // Mol Cell Oncol. 2019. Vol. 6, № 3. P. 1595309.

228. Xu W. et al. Oncometabolite 2-hydroxyglutarate is a competitive inhibitor of a-ketoglutarate-dependent dioxygenases // Cancer Cell. 2011. Vol. 19, № 1. P. 17-30.

229. Jezek P. 2-Hydroxyglutarate in Cancer Cells // Antioxid. Redox Signal. 2020. Vol. 33, № 13. P. 903-926.

230. Reitman Z.J. et al. Cancer-associated isocitrate dehydrogenase 1 (IDH1) R132H mutation and d-2-hydroxyglutarate stimulate glutamine metabolism under hypoxia // J. Biol. Chem. 2014. Vol. 289, № 34. P. 23318-23328.

231. Mayevsky A. Brain NADH redox state monitored in vivo by fiber optic surface fluorometry // Brain Res. 1984. Vol. 319, № 1. P. 49-68.

232. Chance B., Williams G.R. Respiratory enzymes in oxidative phosphorylation. III. The steady state // J. Biol. Chem. 1955. Vol. 217, № 1. P. 409-427.

233. Ashburner M. et al. Gene ontology: tool for the unification of biology. The Gene Ontology Consortium // Nat. Genet. 2000. Vol. 25, № 1. P. 25-29.

234. Gene Ontology Consortium. The Gene Ontology resource: enriching a GOld mine // Nucleic Acids Res. 2021. Vol. 49, № D1. P. D325-D334.

235. James A.W. et al. NELL-1 in the treatment of osteoporotic bone loss // Nature Communications. 2015. Vol. 6, № 1.

236. Jones F.C. et al. A genome-wide SNP genotyping array reveals patterns of global and repeated species-pair divergence in sticklebacks // Curr. Biol. 2012. Vol. 22, № 1. P. 83-90.

237. Whitmarsh A.J., Davis R.J. Role of mitogen-activated protein kinase kinase 4 in cancer // Oncogene. 2007. Vol. 26, № 22. P. 3172-3184.

238. Lee S.-H. et al. Osmotic stress inhibits proteasome by p38 MAPK-dependent phosphorylation // J. Biol. Chem. 2010. Vol. 285, № 53. P. 41280-41289.

239. Cooper D.N., Krawczak M. Cytosine methylation and the fate of CpG dinucleotides in vertebrate genomes // Hum. Genet. 1989. Vol. 83, № 2. P. 181-188.

240. Xia J., Han L., Zhao Z. Investigating the relationship of DNA methylation with mutation rate and allele frequency in the human genome // BMC Genomics. 2012. Vol. 13 Suppl 8. P. S7.

241. Feinberg A.P., Irizarry R.A. Evolution in health and medicine Sackler colloquium: Stochastic epigenetic variation as a driving force of development, evolutionary adaptation, and disease // Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 2010. Vol. 107 Suppl 1. P. 1757-1764.

242. Artemov A.V. et al. An IDH-independent mechanism of DNA hypermethylation upon VHL inactivation in cancer // Epigenetics. 2021. P. 1-12.

243. Artemov A.V. et al. Genome-Wide DNA Methylation Profiling Reveals Epigenetic Adaptation of Stickleback to Marine and Freshwater Conditions // Mol. Biol. Evol. 2017. Vol. 34, № 9. P. 2203-2213.

244. Zhigalova N. et al. Transcriptome sequencing revealed differences in the response of renal cancer cells to

hypoxia and CoCl 2 treatment // F1000Res. 2015. Vol. 4. P. 1518.

245. Zhigalova N.A. et al. [CRISPR/Cas9-editing-based modeling of hypoxia in renal cancer cells] // Mol. Biol. . 2017. Vol. 51, № 5. P. 836-840.