Картирование регуляторных последовательностей в составе ретротранспозонов HERV-K (HML-2) и L1 тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.01.03, кандидат биологических наук Александрова, Елена Александровна

• Александрова, Елена Александровна
• кандидат биологических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Александрова, Елена Александровна

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Глава I. Характеристика мобильных элементов

1.1 Ретроэлементы класса LINE

1.2 Ретроэлементы класса SINE

1.3 Ретропозоны SVA

1.4 Процессированные псевдогены

1.5 LTR-ретротранспозоны и эндогенные ретровирусы

1.6 Интроны группы II (ретроинтроны)

1.7 Penelope - подобные элементы

Глава II. Роль антисмысловых промоторов ретроэлементов в геномах эукариот

II. 1 Антисмысловые промоторы ретроэлементов в качестве альтернативных промоторов генов

11.2 Модель «Разбивания генов»

11.3 Изменение уровня экспрессии генов в результате эпигенетических механизмов, обусловленных активностью АСП

11.4 Регуляция уровня экспрессии ретроэлементов по механизму РНК-интерференции, опосредованной активностью содержащихся в них АСП

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Обоснование работы и поставленные задачи

Материалы и методы

1. Материалы

2. Методы

Результаты и их обсуждение

I. Полногеномная идентификация и анализ промоторной активности транскрипционно-активных человек-специфичных LTR HERV-K (HML-2)

II. Роль «минимального промотора» и внутренней области 5' НТО ретротранспозона L1 в инициации транскрипции

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ.

МГЭ - мобильные генетические элементы; РЭ - ретроэлементы;

LINE (Long Interspersed Nuclear Elements) - длинные диспергированные повторы;

SINE (Short Interspersed Nuclear Elements) - короткие диспергированные повторы;

LTR (Long Terminal Repeat) - длинный концевой повтор;

ЭРВ - эндогенный ретровирус человека;

5' (3') НТО - 5' (3') нетранслируемая область;

ОРС - открытая рамка считывания;

TPRT (Target Primed Reverse Transcription) - механизм ретротранспозиции LINE элементов;

ПЦР - Полимеразная Цепная Реакция; ОТ - обратная транскрипция;

RACE (Rapid Amplification of cDNA Ends ) - метод быстрой амплификации концов кДНК;

п.н. - пары нуклеотидов;

т.п.н. - тысяч пар нуклеотидов;

АСП - антисмысловой промотор;

дцРНК - двуцепочечная РНК;

киРНК - короткие интерферирующие РНК;

piPHK - короткие РНК, взаимодействующие с белками семейства PIWI;

RISC (RNA-induced silencing complex) - комплекс, осуществляющий РНК-

интерференцию;

ТНТ - точка начала транскрипции; TR (Terminal Repeat) - концевой повтор; ФТ - фактор транскрипции;

GREM (Genomic Repeat Expression Monitor) - метод полногеномной идентификации транскрипционно-активных повторов.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Картирование регуляторных последовательностей в составе ретротранспозонов HERV-K (HML-2) и L1»

ВВЕДЕНИЕ

Мобильные генетические элементы (МГЭ), богатые регуляторными последовательностями, представляют собой чрезвычайно интересные и важные объекты в исследованиях регуляции транскрипции. Они были обнаружены во всех изученных к настоящему времени геномах эукариот, к которым относится и геном человека, примерно половина которого состоит из последовательностей, произошедших в результате активности т.н. «прыгающих» генов. МГЭ являются мощным источником генетической нестабильности за счет своей способности к инсерционному мутагенезу, эктопической рекомбинации, трансдукции 5' и 3'-фланкирующих последовательностей, образованию псевдогенов или даже новых функциональных копий генов, разрушению ранее существовавших экзон-интронных структур и изменению эпигенетической регуляции генов. Интеграция МГЭ в последовательности важных генов, таких как, например, кодирующие онкосупрессоры гены, может привести к нарушению механизмов контроля деления, роста и дифференцировки клеток, что в свою очередь способно привести к возникновению некоторых форм рака. Надо отметить, что наибольшую опасность для целостности генома представляет собой повышение активности МГЭ в клетках терминальной линии, поскольку в данном случае нарушения генома могут быть переданы потомкам. Однако не всегда активность МГЭ приводит лишь к негативным результатам. К настоящему времени известны примеры позитивного влияния активности МГЭ на функционирование организма в целом. Так, например, ДНК человека содержит одомашненные элементы, имеющие наиважнейшие функции, такие как активирующие рекомбинацию гены RAG, лежащие в основе V(D)J рекомбинации нашей иммунной системы, а также ген ERVWE1, играющий важную роль в развитии плаценты.

Данная работа посвящена изучению структур смысловых промоторов ретротранспозонов человека, активность которых способна оказывать значительное влияние на функционирование генома клетки-хозяина.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ. Глава I. Характеристика мобильных элементов.

МГЭ присутствуют в геномах широкого спектра живых организмов, что было показано в результате полногеномного секвенирования и сравнительного анализа геномов человека [1], шимпанзе [2], мыши [3], дрозофилы [4] и других геномов. Как оказалось, образованные в результате активности МГЭ последовательности могут составлять значительную часть ДНК. Так, например, -45% генома человека [1] и -80% генома кукурузы [5] состоят из таких последовательностей (включая фрагменты транспозонов или «мертвые» элементы, инактивированные мутациями). Такое обилие МГЭ резко контрастирует с небольшим процентным содержанием последовательностей, кодирующих клеточные белки (<2% в геноме человека [1]). Интересно, что доля занимаемой повторяющимися элементами ДНК, значительно варьирует в геномах различных организмов. Например, по сравнению с геномами человека и кукурузы, геномы дрозофилы и дрожжей имеют невысокое содержание МГЭ и большее в процентном соотношении количество генов [4, 6].

Существует много различных типов мобильных элементов. В зависимости от природы молекулы-посредника, используемого для мобилизации, их делят на два класса: МЭ класса I, или ретроэлементы (РЭ) и МГЭ класса II, или ДНК-транспозоны. РЭ перемещаются в геномах с помощью РНК-посредника по механизму, который часто называют «копирование-вставка» («сору&ра$1е»). Согласно нему, с материнского РЭ происходит синтез мРНК, на матрице которой при помощи фермента РНК-зависимой ДНК-полимеразы (альтернативные названия этого фермента - обратная транскриптаза или ревертаза) затем происходит синтез кДНК-копии материнского элемента. ДНК-транспозоны перемещаются в геномах по механизму, называемому «вырезание-вставка» («с1Н&ра$1е») и заключающемуся в вырезании мобильного элемента и его реинтеграции в новое место генома.

РЭ являются единственным классом МЭ, не утратившим способность к транспозиции в геномах млекопитающих [4]. На основании присутствия или отсутствия в последовательностях ретроэлементов длинных концевых повторов, фланкирующих основную часть элемента, их принято делить на две группы: 1) ЬТЯ-содержащие («ЬТЫ-ретротранспозоны», также их называют ретровирус-подобными мобильными элементами) и 2) ЬТЯ-не-содержащие (или «поп-ЬТЯ-ретротранспозоны»). Помимо различий в присутствии или отсутствии длинных концевых повторов, ЬТЯ-содержащие и ЬТК-не-содержащие ретроэлементы имеют

совершенно разные механизмы пролиферации. LTR-содержащие ретроэлементы представлены в геномах эндогенными ретровирусами (ЭРВ), LTR ретротранспозонами и тирозин-рекомбиназными ретротранспозонами. К LTR-не содержащим ретроэлементам относят следующие типы ретроэлементов: длинные диспергированные повторы или LINE, короткие диспергированные повторы или SINE (SINE - Short Interspersed Nuclear Elements), процессированные псевдогены и ретротранспозоны SVA (Рис.1). Поскольку эндогенные ретровирусы и LINE-элементы кодируют белки, необходимые для обратной транскрипции мРНК ретроэлемента и интеграции новосинтезированной кДНК в новое место генома, их называют автономными ретроэлементами или ретротранспозонами. SINE- и SVA-элементы, а также процессированные псевдогены являются неавтономными элементами или ретропозонами, поскольку они не содержат генов, кодирующих необходимые для ретротранспозиции белки [7]. Считается, что перемещение ретропозонов в геноме происходит за счет ретротранспозиционной машины LINE [8, 9].

1.1 Ретроэлементы класса LINE.

Ретротранспозоны LINE широко распространены в геномах эукариот и были найдены в ДНК грибов, растений, беспозвоночных и позвоночных животных. В геномах млекопитающих присутствуют три семейства LENE-элементов: LINE1, LINE2 и CR1/LINE3. Элементы LENE, принадлежащие к семействам LINE2 и CR1/LENE3, являются древними и исчезающими и составляют -3% и 0,38% (LENE2), и 0,3% и 0,05% (LENE3) геномов человека и мыши соответственно [10]. С другой стороны, элементы семейства LINE1 (или L1) занимают значительную часть генома человека (-17%) и представлены в нем более чем 500 000 копиями [1]. Хотя бы одна инсерция L1 присутствует в более 75% генов человека. В большинстве случаев эти инсерции расположены в интронах, 3' или 5' НТО генов [11]. Такая многочисленность этих элементов является результатом их постоянной активности в течение последних 150 млн. лет [1]. В настоящее время лишь 80-100 копий L1 не утратили способности к ретротранспозиции, тогда как остальные элементы представлены в геноме человека в виде усеченных с 5'-конца копий, утративших эту способность [12].

LINE Ц5' НТО

OPC1

I

3' НТО

[ХшшІ

' (A) I

| Левый мономер А-богатый зшытер Правый мономер Поїш і (А)

SVA

|j(CCCTCl)N Alu VNTR SINE-R/HERV-K Щ

Процессированный псевдоген

M Экзон X ЭкзонХ+1 1

ЭРВ

LTR GAG POL ENV LTR

РепеЬре-подобные у — | — I элементы п--1--Г

Рис. 1. Схематическое строение ретроэлементов. Черными треугольниками обозначены короткие прямые повторы или сайты-мишени дупликации, НТО - нетранслируемая область, ОРС - открытая рамка считывания, LTR - длинный концевой повтор, RT - обратная транскриптаза, env - ген белка оболочки вируса, gag - ген капсидных белков вируса, EN -эндонуклеаза.

I

RT

EN

LINE имеют длину 4-8 т.п.о. и состоят из 5' нетранслируемой области (НТО), содержащей внутренний промотор для РНК-полимеразы II [13], двух открытых рамок считывания (ОРС), содержащей сигнал полиаденилирования 3' НТО, и поли А хвоста вариабельной длины (Рис.1) [14]. По краям LINE имеются короткие прямые повторы длиной 7-20 п. о., представляющие собой дупликацию сайта мишени. ОРС1 LINE кодирует РНК-связывающий белок р40, тогда как белок, кодируемый ОРС2 имеет эндонуклеазную и обратно-транскриптазную активности, необходимые для пролиферации LINE в геноме [15]. Процесс ретротранспозиции происходит следующим образом: синтезированная РНК-полимеразой II РНК экспортируется из ядра в цитоплазму, где происходит трансляция белков с открытых рамок считывания ОРС1 и ОРС2. Далее, поскольку оба белка проявляют ярко выраженное цис-предпочтение [16], они связываются с РНК LINE, с которой происходила их трансляция и образуют рибонуклеопротеиновую частицу. Эта частица экспортируется обратно в ядро, где происходит обратная транскрипция и интеграция LINE в геном. Реакция обратной транскрипции РНК LINE элементов происходит по типу TPRT (Target Primed Reverse Transcription), в ходе которой на РНК матрице синтезируется

цепь кДНК в месте её будущей интеграции [17, 18]. Поскольку необходимые для ретротранспозиции белки закодированы в последовательности самих LINE, этот класс мобильных элементов считается автономным.

1.2 Ретроэлементы класса SINE

Ретроэлементы класса SINE, так же как и элементы LINE, широко распространены в геномах эукариот. Они составляют -12% генома человека и представлены в нем двумя семействами: Alu (~10%) и MIR (-2%). Alu элементы имеют наибольшее количество копий в геноме человека (>1 ООО ООО) [1], что связано с их активностью в течение последних 65 млн. лет [19]. Кроме того, SINE представлены огромным количеством семейств как в геномах млекопитающих, так и в геномах других эукариот [20, 21].

SINE представляют собой неавтономные ретропозоны длиной не более 500 п.о. Большинство SINE млекопитающих на 3' конце содержат последовательность олиго (А) или же блоки других (А-богатых) микросателлитов, необходимых для ретротранспозиции [22]. SINE содержат внутренние промоторы РНК-полимеразы III (они находятся в 5' областях), но не содержат внутренних сайтов терминации транскрипции. Вместо этого РНК-полимераза использует сайты терминации транскрипции (последовательность четырех или более нуклеотидов Т), расположенные на различных расстояниях в нижележащих областях ДНК, в результате чего транскрипты SINE обычно гетерогенны по размеру. Поскольку SINE обычно имеют небольшую длину и не кодируют белков, то для ретротранспозиции они нуждаются в экзогенной обратной транскриптазе. Несмотря на то, что белки ORF1 и ORF2 LI имеют строгое цис-предпочтение [16], принято считать, что для своего распространения SINE «заимствуют» обратную транскриптазу у LINE [10], поэтому их иногда называют «паразитами паразитов» [23].

1.3 Ретропозоны SVA

Ретропозоны SVA, так же как и Alu-элементы, являются неавтономными ретроэлементами, активными в геноме человека и используют ретротранспозиционный аппарат LINE1 для своей мобилизации [24]. SVA представляет собой составной элемент, образованный в результате слияния элемента SINE-R, последовательности с варьирующим числом тандемных повторов, или VNTR (VNTR - Variable Number of Tandem Repeats) и Alu-элемента [24] (Рис.1). Собственно говоря, исходя из состава этих элементов и произошло их название: SINE-R, VNTR, Alu - SVA, а его образование, судя по всему, произошло в результате колокализации нескольких повторяющихся элементов в одном и том же участке хромосомы [25]. С 5' и 3'концов SVA

фланкированы прямыми повторами, а область БУА У1ЧТЯ может иметь длину от 48 до 2300 п.о. [26]. В геноме человека присутствует -2700 копий БУА, средняя длина которых составляет 2000 п.н. Семейство БУА до сих пор активно, поскольку известно по крайней мере 7 примеров наследственных заболеваний человека, вызванных интеграциями БУА [27].

Транскрипция БУА, как принято считать, происходит с участием РНК-полимеразы II, однако ее внутренний промотор не был найден. Известно, что по крайней мере в некоторых случаях транскрипция БУА может быть обусловлена промоторной активностью 5'-фланкирующих элемент областей генома, а точка начала транскрипции может находиться выше последовательности элемента [24, 26]. Кроме того, несмотря на то, что на З'-конце элемента БУА расположен канонический сигнал полиаденилирования ААТААА, в некоторых случаях терминация транскрипции на нем не происходит, в результате чего синтезируется способная к интеграции мРНК-копия элемента, содержащая фланкирующую с 3'-конца область генома [28], что свидетельствует о способности БУА к трансдукациии 3'- и 5'- фланкирующих последовательностей.

1.4 Процессированные псевдогены

В геноме человека на каждый ген приходится от 1 до 10 (иногда до 100) процессированных псевдогенов, также известных как ретропсевдогены [29]. Процессированные псевдогены - это обратно транскрибированные и интегрированные в геном копии клеточных мРНК [30]. Иными словами, псевдогены являются последовательностями ДНК, гомологичными копиям клеточных генов. Как и последовательноти мРНК, псевдогены обычно содержат последовательности олиго (А) на 3' конце и не содержат интронов, а также функциональных промоторов и других регуляторных элементов (Рис.1). Считается, что основная масса процессированных псевдогенов появилась, в результате ретротранспозиционой активности Ы [30], хотя есть и исключения [31]. Псевдогены являются важными источниками информации для эволюционной и сравнительной геномики, т.к. они предоставляют собой молекулярные записи древних генов, существовавших в геноме миллионы лет назад.

1.5 ЬТК-ретротранспозоны и эндогенные ретровирусы

ЬТЯ-ретротранспозоны - это группа мобильных элементов, содержащих длинные концевые повторы или ЬТЯ. Длина ЬТЫ-содержащих ретротранспозонов варьирует от 4 до 12 т.п.н. Все ЬТЯ ретротранспозоны составляют около 8 % человеческого генома и представлены 500 тысячами копий [29].

Длинные концевые повторы LTR-ретротранспозонов аналогичны по функциям ретровирусным и содержат область R (повторяющаяся область), повторяющуюся на обоих концах РНК-транскриптов, вышележащую (относительно R) область U3 (3' уникальную область), присутствующую только на 3' конце транскрипта и нижележащую область U5 (5' уникальную область), присутствующую только на 5' конце транскрипта. ДНК-копии LTR содержат все три области, присутствующие в РНК-транскриптах и располагающиеся в последовательности U3 - R - U5. В области U3 сосредоточено большинство регуляторных элементов, таких как промотор, энхансер и сайты связывания факторов транскрипции. В областях R и U5 расположены сигнал полиаденилирования и негативный регуляторный элемент соответственно [32, 33]. LTR образуются в результате особого механизма синтеза кДНК и имеют длину от 77 до 3600 п.н. в зависимости от семейства, к которому принадлежат.

К LTR-содержащие мобильным элементам относятся эндогенные ретровирусы, имеющие строение, аналогичное строению экзогенных ретровирусов. Считается, что ЭРВ представляют собой отпечатки древних ретровирусов, активных миллионы лет назад и закрепившихся в геноме путем инфицирования клеток зародышевой линии [34]. Большинство ЭРВ генома человека утратили способность к ретротранспозиции, однако их LTR до сих пор содержат функциональные регуляторные последовательности и, как следствие, могут влиять на регуляцию экспрессии близлежащих генов.

В геноме человека ЭРВ представлены полноразмерными провирусами, содержащими делеции (в основном в областях env и gag) копиями, а также одиночными LTR. Количество полноразмерных провирусов мало (от 1 до нескольких десятков элементов для каждого семейства) по сравнению с количеством одиночных LTR. Одиночные LTR, по-видимому, произошли в результате рекомбинации между двумя LTR полноразмерного провируса с вырезанием кодирующей последовательности. Мутации в последовательностях большинства ЭРВ привели к образованию терминирующих кодонов, делеций и сдвигу рамок считывания, в результате чего лишь малая часть эндогенных ретровирусов человека транскрипционно активна и способна экспрессировать белки, необходимые для формирования вирус-подобных частиц [34].

1.6 Интроны группы II (ретроинтроны)

Самосплайсирующиеся интроны представляют собой большие молекулы РНК, способные катализировать свое собственное вырезание из молекулы пре-мРНК. Различают три группы самосплайсирующихся интронов: интроны групп I, II и III. Интроны группы II считаются старейшей группой интронов и найдены в геномах

бактерий и органелл различных эукариот (в основном грибов и растений) [35, 36]. В геномах животных ретроинтроны не были обнаружены. Эти элементы содержат одну открытую рамку считывания, которая кодирует белок, состоящий из трех доменов: домена обратной транскриптазы (ОТ-домен), домена эндонуклеазы (Zn-домен) и домена, функция которого пока не известна (Х-домен). Существует гипотеза о том, что интроны группы II являются прародителями ядерных сплайсосомных интронов [37]. Кроме того, предполагается, что именно от них произошли некоторые малые ядерные РНК, осуществляющие сплайсинг пре-мРНК эукариот. Помимо этого, интроны группы II способны вести себя как автономные мобильные элементы, что указывает на то, что они являются предшественниками современных LTR не содержащих ретротранспозонов (LINE) [38].

1.7 Penelope - подобные элементы

Последняя группа ретроэлементов была открыта в 1997 году в геноме Drosophila virilis [39]. Эти элементы, получили название Penelope и способны к активной интеграции в геноме хозяина. Последовательности кодируемых ими ОРС имели низкую гомологию с последовательностями других белковых доменов, поэтому лишь после обнаружения Penelope элементов в геномах животных, грибов и растений, появилась возможность распознать последовательность ОТ домена, которая в значительной степени отличалась от ранее найденных последовательностей. Помимо ОТ-домена, Penelope кодирует домен, имеющий гомологию с последовательностями эндонуклеазы Uri (или GIY-YIG) бактериальных мобильных интронов группы I, а также бактериальной эндонуклеазы UvrC, участвующей в репарации ДНК [40]. Penelope имеют строение, не похожее ни на один из уже известных классов ретротранспозонов. Некоторые элементы содержат последовательности, сходные с последовательностями LTR, находящиеся либо в прямой, либо в инвертированной ориентации, у других отсутствует домен Uri. Кроме того, во многих элементах присутствуют интроны, что нетипично для элементов, размножающихся при помощи обратной транскрипции.

Филогенетический анализ на основании ОТ-домена показал, что Penelope являются наиболее дивергировавшей ветвью последовательностей ретротранспозонов [41]. Penelope элементы найдены вблизи или внутри теломер организма-хозяина в ориентации, как если бы их обратная транскрипция праймировалась свободным концом хромосомы. Пока механизм интеграции Penelope еще не изучен, но известно, что эти элементы часто усечены с 5' конца, имеют дупликации сайтов-мишеней различной длины и, возможно, их обратная транскрипция праймируется свободным концом хромосомы. Все это говорит в

пользу того, что для ретротранспозиции Репе1оре-эпеыеты используют механизм, аналогичный механизму TPRT элементов LINE [42].

Следующая часть обзора литературы посвящена обзору накопленных сведений об антисмысловых промоторах ретроэлементов, их возможных функциях и влиянии на регуляцию экспрессии генов.

Заключение диссертации по теме «Молекулярная биология», Александрова, Елена Александровна

выводы

1. Для двух типов тканей - паренхимы яичка и ееминомы был определен профиль экспрессии человек-специфичных ЦШ семейства НБИУ-К (НМЬ-2), в результате чего было показано, что более половины ЬТЯЬз обладают промоторной активностью в тканях зародышевого пути человека.

2. Среди промоторно-активных ЦП^Ьв были идентифицированы 14 одиночных и 3'-провирусных СШ, дифференциально экспрессирующихся в опухолевой ткани по сравнению с нормальной.

3. В результате анализа промоторной активности ЦИМ^ в зависимости от геномного окружения, было показано, что наиболее богатыми промоторно-активными ЬТЯ областями генома являются экзоны известных генов.

4. В результате сравнительного анализа промоторной активности 16ти ЬТЬМгэ и уровней экспрессии соседних с ними генов, было показано, что корреляция между этими значениями отсутствует.

5. Было проведено картирование точки начала транскрипции для одиночных ЬТЯЬ5 и продемонстрировано, что инициация транскрипции генов провируса также преимущественно происходит с области ЬТЫ, расположенной вблизи от этой ТНТ.

6. С применением метода делеционного картирования было показано, что наиболее важной областью, ответственной за промоторную силу 5'НТО Ь1, является внутренний участок +390.+526, а не «минимальный промотор» Ь1, как считалось ранее.

7. Было продемонстрировано, что инициация транскрипции с 5' НТО Ы как экзогенного, так и эндогенного происхождения, помимо самого начала Ы происходит также и с внутренней области ретротранспозона, расположенной между 525 и 621 нт.

II.5 Заключение

Промотор L1 человека расположен в 5' НТО этого ретротранспозона, богатой сайтами связывания различных факторов транскрипции (Рис. 21 А). Молекулярный механизм действия этого промотора к настоящему времени остается достаточно плохо охарактеризованным. Считается, что участок первых -100 п.о, также названный «минимальным промотором», является наиболее важной областью, без которой невозможна эффективная инициация транскрипции L1 человека (см., например [14]. Согласно проведенным нами экспериментам, делеция этой области приводит лишь к 1.3-и 2.4-кратному снижению промоторной активности 5' НТО в клетках НЕК293 и NTera2/Dl соответственно в случае измерений уровня экспрессии репортерного белка, и к 2.2- и 3.8-кратному снижению активности по результатам измерений концентрации мРНК в тех же клетках соответственно. Транскрипционная активность отдельно взятого «минимального промотора» была сравнительно низкой (-30% от уровня активности полноразмерного 5' НТО), что хорошо согласуется с результатами, опубликованными Атаникаром и др [195], а также Янгом и Казазяном [100].

УУ1 RUNXЗ ї і р53 вРУ/БОХ вВУ/БОХ її ї

Сайты связывания факторов транскрипции

100

200

300

400

500

600

700

800

900

Минимальный промотер 1 шхз точки начала транскрипции

Внутренняя область

Внутренняя область

Рис. 21. Предполагаемый механизм действия промотора Ь1. (А) Картирование предсказанных сайтов связывания факторов транскрипции в 5' НТО Ы. Черные линии выше и ниже центральной прямой обозначают сайты связывания факторов транскрипции в прямой и обратной ориентации соответственно. Надписями« У У1», «Я1ЖХЗ», и т.д., обозначены последовательности, для которых было показано, что они являются функционально важными для связывания соответствующих факторов транскрипции, согласно [193, 195, 199] {[194, 198, 200]. (Б) Иллюстрация гипотезы, объясняющей механизм действия промотора Ь1.

Эти результаты практически полностью противоречат результатам Сверголда, на основании которых был сделан вывод о необходимости присутствия области минимального промотора в 5' НТО Ы для транскрипционной активности ретротранспозона [13]. Такие значительные нестыковки результатов, со всей вероятностью, связаны с постановкой эксперимента. В 1990 году, Сверголд для измерения промоторной активности различных вариантов 5' НТО в клетках 1ЧТега2ЛЭ1 и НеЬа использовал бета-галактозидазную репортерную систему. Кроме того, те же конструкции были использованы для оценки уровней экспрессии РНК репортерного гена при помощи Нозерн блота. Основным недостатком этих экспериментов, по всей вероятности, является отсутствие каких-либо контролей, позволяющих учитывать различия в эффективности трансфекции между образцами, что может значительно повлиять на конечный результат.

В наших экспериментах, была использована люциферазная репортерная система, поскольку она является намного более чувствительной к минимальным изменениям уровня экспрессии репортерного белка. Кроме того, нами была проведена нормализация полученных результатов на уровень экспрессии гена бета-галактозидазы, находящегося под контролем промотора CMV. Согласно полученным результатам, наиболее важной областью 5' НТО L1 человека для обеспечения эффективной промоторной активности 5' НТО L1, является область (390-526), делеция которой приводит к ~3.6 и ~5.5-кратному снижению промоторной активности, как по результатам измерений уровня экспрессии белка, так и мРНК в клетках линий НЕК293 и NTera2/Dl соответственно. Эти результаты согласуются с опубликованными ранее результатами Янга и Казазяна [100], которые свидетельствуют о том, что промоторная активность 5'-концевого участка 5' НТО L1 длиной 412 п.о. значительно ниже промоторной активности 5'-концевого участка длиной 506 п.о. как в ретротранспозиционном, так и в люциферазном репортерных тестах. Помимо этого, внутренняя область (390-526) содержит функциональный сайт связывания фактора транскрипции SOX11 в положении (452-466), мутация которого приводит к более чем 2.5-кратному снижению промоторной активности 5' НТО [198].

Влияние внутренней области 5' НТО на эффективность транскрипции может быть обусловлено присутствием в ней транскрипционного энхансера. Благодаря своей сложной структуре и присутствию большого числа сайтов связывания факторов транскрипции (Рис. 4А), эта область может служить местом формирования энхансосомы. Интересно, что для нескольких элементов LINE, присутствующих в геномах других организмов, было показано, что за эффективную регуляцию транскрипции ответственны, по крайней мере, две области 5' НТО: 5' - концевая область, содержащая точку начала транскрипции, а также расположенная ниже внутренняя область. Так, например, F-элемент генома дрозофилы, являющийся ретротранспозоном группы LENE, имеет базальный промотор, расположенный в первых 40 п.о. его 5' НТО, тогда как внутренний энхансер, присутствие которого значительно повышает транскрипционную активность F-элемента, расположен ниже, в положении (165-269) [208]. Внутренняя область 5' НТО еще одного LENE дрозофилы, I-элемента, также содержит внутренний участок, выступающий в роли энхансера [210]. Кроме того, внутренний участок теломерного LINE-ретротранспозона TRAS1 шелкопряда Bombyx mori чрезвычайно важен для его промоторной активности, а также он служит альтернативным промотором в случае делеции первых 40 п.о. с 5'-конца его 5' НТО [211]. Интересно, что согласно результатам двух исследований [200, 212], область (386-659) одной из геномных копий ретротранспозона L1 человека служит энхансером для промотора, расположенного вблизи кодирующего аполипротеин А гена.

Однако, пока остается невыясненным, каково влияние энхансера на экспрессию самого ретроэлемента [202].

С другой стороны, внутренняя область 5' НТО L1 может содержать альтернативные ТНТ. Как известно, эта область содержит антисмысловой промотор [16, 72, 100]. Кроме того, недавно было показано, что транскрипция многих промоторов генома человека происходит как в прямом, так и в обратном направлениях [213]. Аналогичный пример присутствия альтернативных ТНТ был описан для элемента LINE в геноме Л. thaliana [214]: внутренний участок 5' НТО ретротранспозона ATLN39 содержит дополнительный промотор, транскрибирующийся в прямой ориентации и обуславливающий синтез укороченных мРНК. Хотя 5' концы транскриптов L1 человека и были ранее картированы с помощью метода удлинения затравки в нескольких исследованиях (например, [192, 204, 207]), в большинстве случаев были использованы праймеры, расположенные вблизи от 5'-конца НТО. Кроме того, были проведены исследования мРНК L1 с помощью Нозерн гибридизации и метода RNAse protection assay (метод защиты РНК от действия РНКаз) [13, 119, 195], но разрешение этих методов могло быть недостаточным для обнаружения слегка укороченных транскриптов, синтез которых инициируется во внутренней области 5' НТО.

Для того чтобы прояснить этот вопрос и понять, какова роль «минимального промотора» в инициации транскрипции L1, нами были картированы точки начала транскрипции мРНК, инициированных как с содержащей полноразмерную 5' НТО L1 конструкции, так и с вектора, содержащего 5' НТО с делецией первых 5'-концевых 98 п.о. (Рис. 20 А,Б). Во втором случае, ТНТ были обнаружены либо в положении 786 (единственная ТНТ, расположенная в 3'-конце 5' НТО), или же ниже 5' НТО, в начале ОРС1 L1 (положения 932 и 936) - для клеток линий NTera2/Dl и НЕК293 соответственно. Удивительно, что в случае полноразмерной 5' НТО, помимо транскриптов, инициированных с 5' конца нетранслируемой области (т.е. с канонический ТНТ), были обнаружены мРНК, инициация транскрипции которых происходила во внутренней области 5' НТО, причем эффективность транскрипции этих укороченных мРНК была выше, эффективности транскрипции канонических. ТНТ этих неканонических транскриптов были картированы в положениях +525 и +570 для двух клеточных линий, использованных в работе. К настоящему времени не было показано присутствия мРНК, имеющих ТНТ внутри 5' НТО L1, поэтому, принимая во внимание тот факт, что эти транскрипты могут быть артефактами, появившимися вследствие использования векторной системы, у которой отсутствует характерный для эндогенных 5' НТО L1 нативный геномный контекст, нами были проведены дополнительные эксперименты для подтверждения аутентичности этих ТНТ. Для этого было осуществлено картирование 5' концов эндогенных транскриптов L1, имеющих геномное (хромосомное) происхождение. Так, для нескольких кДНК, нами было показано, что они имеют ТНТ, расположенные во внутренней области 500-700 п.о. 5' НТО, что позволяет сделать заключение о том, что 5' НТО L1 способен направлять транскрипцию не только с самого 5'-конца элемента, но также и с альтернативных позиций, расположенных на некотором удалении от 5'-конца. Эта гипотеза частично подтверждается недавно проведенным широкомасштабным исследованием транскриптома [215], в котором для мобильных элементов млекопитающих был применен метод анализа экспрессии генов, основанный на детекции кэпированных сайтов инициации транскрипции и названный CAGE (англ. Cap Analysis of Gene Expression - метод анализа экспрессии кэпированных генных транскриптов). Согласно результатам CAGE, значительная доля смысловых транскриптов, инициированных с полноразмерных L1 человека, имеет ТНТ во внутренней области 5' НТО, которые расположены либо в её первой трети, либо на участке между +600 и +800 нуклеотидами, что достаточно близко от ТНТ, найденных в данном исследовании.

Вообще говоря, обнаруженные выше возможные свойства внутренней области 5' НТО (выполнение роли энхансера и обеспечение альтернативных ТНТ для мРНК L1), не являются взаимно исключающими. Недавний прогресс в понимании механизма работы энхансеров предполагает, что многие из них на самом деле действуют при помощи механизма, опосредованного РНК-транскриптами, инициированными с энхансера [216].

Тот факт, что делеция 5'-концевой области длиной -100 п.о. и содержащей «каноническую» ТНТ L1 не приводит к полному отсутствию промоторной активности 5' НТО L1, а вместо этого лишь приводит к смещению положения ТНТ L1 в другие нижележащие области ретротранспозона, предполагает, что основная функция «минимального промотора» - в точном позиционировании инициирующего транскрипцию комплекса в самое начало 5'-конца элемента, а не в эффективном привлечении факторов транскрипции. Надо заметить, что делеция даже небольшого числа 5'-концевых нуклеотидов, включающих в себя сайт связывания фактора транскрипции YY1, также приводит к изменениям в положении точек начала транскрипции, хотя и не к таким кардинальным [195]. По нашему мнению, именно внутренняя область (390-526) 5' НТО L1, связанная с различными факторами транскрипции, служит основанием для сборки пре-инициационного комплекса, который затем может быть либо перенаправлен в содержащую «канонические» ТНТ 5'-концевую область, либо в быть использованным непосредственно вблизи для инициации синтеза укороченных с 5'-конца копий РНК (Рис.21 Б). Этот механизм регуляции инициации транскрипции может быть аналогичным механизму инициации транскрипции гена СИ80 мыши. В случае этого гена, сборка пре-инициационного комплекса изначально происходит на периферическом вышележащем энхансере - участке ДНК, с которым связывается фактор транскрипции №-кВ. Этот комплекс затем взаимодействует с базальным промотором, зависящим от ФТ Бр1 и расположенным непосредственно выше точки начала транскрипции гена СИ80 [217]. Принимая во внимание описанный выше пример инициаци транскрипции, можно предположить, что роль первых 100 п.о. 5' НТО Ы человека аналогична роли инициаторного элемента (например, YY1 8р-1 [193, 195, 206]), который отмечает 5'-концевую ТНТ ([218-220]), взаимодействует с преинициационным комплексом и отвечает за инициацию транскрипции вблизи от положения +1 (Рис. 4Б, слева). В случае же 5' НТО, у которой отсутствует «минимальный промотор», ТНТ смещается в сторону ниже участка (390-526) (рис. 21Б, справа).

Однако, нужно подчеркнуть, что область «минимального промотора» жизненно необходима для нормальной пролиферации полноразмерных копий ретротранспозона Ы в геноме хозяина, в случае же её отсутствия, 5' НТО Ы способна инициировать транскрипцию лишь значительно усечённых транскриптов. С другой стороны, присутствие полноразмерной нетранслируемой области не является необходимым для ретротранспозиций [221], так что такие нестандартные, усеченные с 5'-конца транскрипты могут сохранять способность к ретротранспозиции. Мы не исключаем вероятности того, что некоторые из укороченных с 5'-конца копий Ы, присутствующих в геноме, могли произойти именно от таких дефектных транскриптов, а не являются результатом неполной обратной транскрипции полноразмерных мРНК Ы.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Александрова, Елена Александровна, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Lander, E.S., et al., Initial sequencing and analysis of the human genome. Nature, 2001. 409(6822): p. 860-921.

2. Initial sequence of the chimpanzee genome and comparison with the human genome. Nature, 2005. 437(7055): p. 69-87.

3. Waterston, R.H., et al., Initial sequencing and comparative analysis of the mouse genome. Nature, 2002. 420(6915): p. 520-62.

4. Adams, M.D., et al., The genome sequence of Drosophila melanogaster. Science, 2000. 287(5461): p. 2185-95.

5. Whitelaw, C.A., et al., Enrichment of gene-coding sequences in maize by genome fdtration. Science, 2003. 302(5653): p. 2118-20.

6. Mewes, H.W., et al., Overview of the yeast genome. Nature, 1997. 387(6632 Suppl): p. 765.

7. Leib-Mosch, C. and W. Seifarth, Evolution and biological significance of human retroelements. Virus Genes, 1995.11(2-3): p. 133-45.

8. Dewannieux, M., C. Esnault, and T. Heidmann, LINE-mediated retrotransposition of marked Alu sequences. Nat Genet, 2003. 35(1): p. 41-8.

9. Ohshima, K., et al., The 3' ends of tRNA-derived short interspersed repetitive elements are derived from the 3' ends of long interspersed repetitive elements. Mol Cell Biol, 1996.16(7): p. 3756-64.

10. Gentles, A.J., et al., Evolutionary dynamics of transposable elements in the short-tailed opossum Monodelphis domestica. Genome Res, 2007. 17(7): p. 992-1004.

11. Han, J.S. and J.D. Boeke, LINE-1 retrotransposons: modulators of quantity and quality of mammalian gene expression? Bioessays, 2005. 27(8): p. 775-84.

12. Brouha, B., et al., Hot Lis account for the bulk of retrotransposition in the human population. Proc Natl Acad Sci USA, 2003. 100(9): p. 5280-5.

13. Swergold, G.D., Identification, characterization, and cell specificity of a human LINE-1 promoter. Mol Cell Biol, 1990. 10(12): p. 6718-29.

14. Babushok, D.V. and H.H. Kazazian, Jr., Progress in understanding the biology of the human mutagen LINE-1. Hum Mutat, 2007. 28(6): p. 527-39.

15. Kurose, K., et al., RNA polymerase III dependence of the human LI promoter and possible participation of the RNA polymerase II factor YY1 in the RNA polymerase III transcription system. Nucleic Acids Res, 1995. 23(18): p. 3704-9.

16.

17.

18.

19.

20.

21.

22.

23.

24.

25,

26

27

28

29

30

Speek, M., Antisense promoter of human LI retrotransposon drives transcription of adjacent cellular genes. Mol Cell Biol, 2001. 21(6): p. 1973-85.

Cost, G.J., et al., Human LI element target-primed reverse transcription in vitro. EMBO J, 2002. 21(21): p. 5899-910.

Feng, Q., et al., Human LI retrotransposon encodes a conserved endonuclease required for retrotransposition. Cell, 1996. 87(5): p. 905-16.

Batzer, M.A. and P.L. Deininger, Alu repeats and human genomic diversity. Nat Rev Genet, 2002. 3(5): p. 370-9.

Kramerov, D.A. and N.S. Vassetzky, Short retroposons in eukaryotic genomes. Int Rev Cytol, 2005. 247: p. 165-221.

Kramerov, D.A. and N.S. Vassetzky, SINEs. Wiley Interdiscip Rev RNA, 2011. 2(6): p. 772-86.

Nadir, E., et al., Microsatellite spreading in the human genome: evolutionary mechanisms and structural implications. Proc Natl Acad Sci USA, 1996. 93(13): p. 6470-5.

Chang, D.Y., K. Hsu, and R.J. Maraia, Monomeric scAlu and nascent dimeric Alu RNAs induced by adenovirus are assembled into SRP9/14-containing RNPs in HeLa cells. Nucleic Acids Res, 1996. 24(21): p. 4165-70.

Ostertag, E.M., et al., SVA elements are nonautonomous retrotransposons that cause disease in humans. Am J Hum Genet, 2003. 73(6): p. 1444-51.

Shen, L., et al., Structure and genetics of the partially duplicated gene RP located immediately upstream of the complement C4A and the C4B genes in the HLA class III region. Molecular cloning, exon-intron structure, composite retroposon, and breakpoint of gene duplication. J Biol Chem, 1994. 269(11): p. 8466-76.

Wang, H., et al., SVA elements: a hominid-specific retroposon family. J Mol Biol, 2005. 354(4): p. 994-1007.

Solyom, S. and H.H. Kazazian, Jr., Mobile elements in the human genome: implications for disease. Genome Med, 2012. 4(2): p. 12.

Hancks, D.C. and H.H. Kazazian, Jr., SVA retrotransposons: Evolution and genetic instability. Semin Cancer Biol, 2010. 20(4): p. 234-45.

Brosius, J., RNAs from all categories generate retrosequences that may be exapted as novel genes or regulatory elements. Gene, 1999. 238(1): p. 115-34. Weiner, A.M., P.L. Deininger, and A. Efstratiadis, Nonviral retroposons: genes, pseudogenes, and transposable elements generated by the reverse flow of genetic information. Annu Rev Biochem, 1986. 55: p. 631-61.

31.

32.

33.

34.

35.

36.

37.

38.

39.

40.

41.

42.

43.

44.

45

46

Jamain, S., et al., Transduction of the human gene FAM8A1 by endogenous retrovirus during primate evolution. Genomics, 2001. 78(1-2): p. 38-45.

Domansky, A.N., et al., Solitary HERV-K LTRs possess bi-directional promoter activity and contain a negative regulatory element in the U5 region. FEBS Lett, 2000. 472(2-3): p. 191-5.

Schon, U., et al., Cell type-specific expression and promoter activity of human endogenous retroviral long terminal repeats. Virology, 2001. 279(1): p. 280-91. Mager, D., Medstrand, P, Retroviral repeat sequences. In: Gardiner К (ed) Encyclopedia of the Human Genome, Nature Publishing group; 2002.

Martinez-Abarca, F. and N. Того, Group II introns in the bacterial world. Mol Microbiol, 2000. 38(5): p. 917-26.

Zimmerly, S., G. Hausner, and X. Wu, Phylogenetic relationships among group II intron ORFs. Nucleic Acids Res, 2001. 29(5): p. 1238-50.

Beauregard, A., M.J. Curcio, and M. Belfort, The take and give between retrotransposable elements and their hosts. Annu Rev Genet, 2008. 42: p. 587-617. Lambowitz, A.M. and S. Zimmerly, Mobile group II introns. Annu Rev Genet, 2004. 38: p. 1-35.

Evgen'ev, M.B., et al., Penelope, a new family of transposable elements and its possible role in hybrid dysgenesis in Drosophila virilis. Proc Natl Acad Sci USA, 1997. 94(1): p. 196-201.

Lyozin, G.T., et al., The structure and evolution of Penelope in the virilis species group of Drosophila: an ancient lineage of retroelements. J Mol Evol, 2001. 52(5): p. 445-56. Arkhipova, I.R., et al., Retroelements containing introns in diverse invertebrate taxa. Nat Genet, 2003. 33(2): p. 123-4.

Eickbush, Т.Н. and V.K. Jamburuthugoda, The diversity of retrotransposons and the properties of their reverse transcriptases. Virus Res, 2008. 134(1-2): p. 221-34. Seila, A.C., et al., Divergent transcription from active promoters. Science, 2008. 322(5909): p. 1849-51.

Preker, P., et al., RNA exosome depletion reveals transcription upstream of active human promoters. Science, 2008. 322(5909): p. 1851-4.

van Bakel, H., et al., Most "dark matter" transcripts are associated with known genes. PLoS Biol, 2010. 8(5): p. el000371.

Adachi, N. and M.R. Lieber, Bidirectional gene organization: a common architectural feature of the human genome. Cell, 2002. 109(7): p. 807-9.

47.

48.

49.

50.

51.

52,

53,

54,

55

56

57

58

59

60

61

62

Gotea, V., H.M. Petrykowska, and L. Elnitski, Bidirectional promoters as important drivers for the emergence of species-specific transcripts. PLoS One, 2013. 8(2): p. e57323.

Saxena, A. and P. Carninci, Long non-coding RNA modifies chromatin: epigenetic silencing by long non-coding RNAs. Bioessays, 2011. 33(11): p. 830-9. Orom, U.A., et al., Long noncoding RNAs with enhancer-like function in human cells. Cell, 2010.143(1): p. 46-58.

Ponting, C.P., P.L. Oliver, and W. Reik, Evolution and functions of long noncoding RNAs. Cell, 2009.136(4): p. 629-41.

Knowles, D.G. and A. McLysaght, Recent de novo origin of human protein-coding genes. Genome Res, 2009.19(10): p. 1752-9.

Yang, Z. and J. Huang, De novo origin of new genes with introns in Plasmodium vivax. FEBS Lett, 2011. 585(4): p. 641-4.

Cai, J., et al., De novo origination of a new protein-coding gene in Saccharomyces cerevisiae. Genetics, 2008. 179(1): p. 487-96.

Carvunis, A.R., et al., Proto-genes and de novo gene birth. Nature, 2012. 487(7407): p. 370-4.

Levine, M.T., et al., Novel genes derived from noncoding DNA in Drosophila melanogaster are frequently X-linked and exhibit testis-biased expression. Proc Natl Acad Sci USA, 2006.103(26): p. 9935-9.

Begun, D.J., et al., Evidence for de novo evolution of testis-expressed genes in the Drosophila yakuba/Drosophila erecta clade. Genetics, 2007. 176(2): p. 1131-7. Zhou, Q., et al., On the origin of new genes in Drosophila. Genome Res, 2008. 18(9): p. 1446-55.

Johnson, M.E., et al., Positive selection of a gene family during the emergence of humans and African apes. Nature, 2001. 413(6855): p. 514-9.

Toll-Riera, M., et al., Origin of primate orphan genes: a comparative genomics approach. Mol Biol Evol, 2009. 26(3): p. 603-12.

Xie, H., et al., High-throughput sequence-based epigenomic analysis of Alu repeats in human cerebellum. Nucleic Acids Res, 2009. 37(13): p. 4331-40.

Rubin, C.M., et al., Alu repeated DNAs are differentially methylated in primate germ cells. Nucleic Acids Res, 1994. 22(23): p. 5121-7.

Holmes, S.E., et al., A new retrotransposable human LI element from the LRE2 locus on chromosome lq produces a chimaeric insertion. Nat Genet, 1994. 7(2): p. 143-8.

63.

64.

65.

66.

67.

68.

69.

70.

71.

72.

73.

74,

75

76

77

van de Lagemaat, L.N., et al., Transposable elements in mammals promote regulatory variation and diversification of genes with specialized functions. Trends Genet, 2003. 19(10): p. 530-6.

Cohen, C.J., W.M. Lock, and D.L. Mager, Endogenous retroviral LTRs as promoters for

human genes: a critical assessment. Gene, 2009. 448(2): p. 105-14.

Romanish, M.T., et al., A novel protein isoform of the multicopy human NAIP gene

derives from intragenic Alu SINE promoters. PLoS One, 2009. 4(6): p. e5761.

Roy, N., et al., The gene for neuronal apoptosis inhibitory protein is partially deleted in

individuals with spinal muscular atrophy. Cell, 1995. 80(1): p. 167-78.

Dunn, C.A., et al., Transcription of two human genes from a bidirectional endogenous

retrovirus promoter. Gene, 2006. 366(2): p. 335-42.

Gardiner, K., et al., Mouse models of Down syndrome: how useful can they be? Comparison of the gene content of human chromosome 21 with orthologous mouse genomic regions. Gene, 2003. 318: p. 137-47.

Delabar, J.M., et al., Molecular mapping of twenty-four features of Down syndrome on chromosome 21. Eur J Hum Genet, 1993. 1(2): p. 114-24.

Dunn, C.A. and D.L. Mager, Transcription of the human and rodent SPAM1 / PH-20 genes initiates within an ancient endogenous retrovirus. BMC Genomics, 2005. 6: p. 47. Nigumann, P., et al., Many human genes are transcribed from the antisense promoter of LI retrotransposon. Genomics, 2002. 79(5): p. 628-34.

Matlik, K., K. Redik, and M. Speek, LI antisense promoter drives tissue-specific transcription of human genes. J Biomed Biotechnol, 2006. 2006(1): p. 71753. Birchmeier, C., et al., Met, metastasis, motility and more. Nat Rev Mol Cell Biol, 2003. 4(12): p. 915-25.

Roman-Gomez, J., et al., Promoter hypomethylation of the LINE-1 retrotransposable elements activates sense/antisense transcription and marks the progression of chronic myeloid leukemia. Oncogene, 2005. 24(48): p. 7213-23.

Weber, B., et al., Demethylation of a LINE-1 antisense promoter in the cMet locus impairs Met signalling through induction of illegitimate transcription. Oncogene, 2010. 29(43): p. 5775-84.

Jones, B.K., J.M. Levorse, and S.M. Tilghman, Igf2 imprinting does not require its own DNA methylation or HI9 RNA. Genes Dev, 1998. 12(14): p. 2200-7. Martianov, I., et al., Repression of the human dihydrofolate reductase gene by a non-coding interfering transcript. Nature, 2007. 445(7128): p. 666-70.

78.

79.

80.

81.

82.

83.

84.

85,

86,

87,

88

89

90

91

92

Mazo, A., et al., Transcriptional interference: an unexpected layer of complexity in gene regulation. J Cell Sci, 2007.120(Pt 16): p. 2755-61.

Cruickshanks, H.A. and C. Tufarelli, Isolation of cancer-specific chimeric transcripts induced by hypomethylation of the LINE-1 antisense promoter. Genomics, 2009. 94(6): p. 397-406.

Wheelan, S.J., et al., Gene-breaking: a new paradigm for human retrotransposon-mediated gene evolution. Genome Res, 2005.15(8): p. 1073-8.

Cruickshanks, H.A., et al., Expression of a large LINE-l-driven antisense RNA is linked to epigenetic silencing of the metastasis suppressor gene TFPI-2 in cancer. Nucleic Acids Res, 2013. 41(14): p. 6857-69.

Conley, A.B., W.J. Miller, and I.K. Jordan, Human cis natural antisense transcripts

initiated by transposable elements. Trends Genet, 2008. 24(2): p. 53-6.

Beraldi, R., et al., Expression of LINE-1 retroposons is essential for murine

preimplantation development. Mol Reprod Dev, 2006. 73(3): p. 279-87.

Wolff, E.M., et al., Hypomethylation of a LINE-1 promoter activates an alternate

transcript of the MET oncogene in bladders with cancer. PLoS Genet, 2010. 6(4): p.

el000917.

Zilberman, D., et al., Histone H2A.Z and DNA methylation are mutually antagonistic chromatin marks. Nature, 2008. 456(7218): p. 125-9.

Schalch, T., et al., X-ray structure of a tetranucleosome and its implications for the chromatin fibre. Nature, 2005. 436(7047): p. 138-41.

Castel, S.E. and R.A. Martienssen, RNA interference in the nucleus: roles for small RNAs in transcription, epigenetics and beyond. Nat Rev Genet, 2013. 14(2): p. 100-12. Tomari, Y. and P.D. Zamore, Perspective: machines for RNAi. Genes Dev, 2005. 19(5): p. 517-29.

Tabara, H., et al., The rde-1 gene, RNA interference, and transposon silencing in C. elegans. Cell, 1999. 99(2): p. 123-32.

Svoboda, P., et al., RNAi and expression of retrotransposons MuERV-L and IAP in preimplantation mouse embryos. Dev Biol, 2004. 269(1): p. 276-85. Shi, H., et al., Argonaute protein in the early divergent eukaryote Trypanosoma brucei: control of small interfering RNA accumulation and retroposon transcript abundance. Mol Cell Biol, 2004. 24(1): p. 420-7.

Sarot, E., et al., Evidence for a piwi-dependent RNA silencing of the gypsy endogenous retrovirus by the Drosophila melanogaster flamenco gene. Genetics, 2004. 166(3): p. 1313-21.

93. Djikeng, A., et al., RNA interference in Trypanosoma brucei: cloning of small interfering RNAs provides evidence for retroposon-derived 24-26-nucleotide RNAs. RNA, 2001. 7(11): p. 1522-30.

94. Kashkush, K., M. Feldman, and A.A. Levy, Gene loss, silencing and activation in a newly synthesized wheat allotetraploid. Genetics, 2002.160(4): p. 1651-9.

95. Kashkush, K., M. Feldman, and A.A. Levy, Transcriptional activation of retrotransposons alters the expression of adjacent genes in wheat. Nat Genet, 2003. 33(1): p. 102-6.

96. Ponicsan, S.L., J.F. Kugel, and J.A. Goodrich, Genomic gems: SINE RNAs regulate mRNA production. Curr Opin Genet Dev, 2010. 20(2): p. 149-55.

97. Ferrigno, O., et al., Transposable B2 SINE elements can provide mobile RNA polymerase IIpromoters. Nat Genet, 2001. 28(1): p. 77-81.

98. Dorner, S., et al., Delving into the diversity of silencing pathways. Symposium on MicroRNAs and siRNAs: biological functions and mechanisms. EMBO Rep, 2007. 8(8): p. 723-9.

99. Klattenhoff, C., et al., Drosophila rasiRNA pathway mutations disrupt embryonic axis specification through activation of an ATR/Chk2 DNA damage response. Dev Cell, 2007. 12(1): p. 45-55.

100. Yang, N. and H.H. Kazazian, Jr., LI retrotransposition is suppressed by endogenously encoded small interfering RNAs in human cultured cells. Nat Struct Mol Biol, 2006. 13(9): p. 763-71.

101. Maxwell, P.H., J.M. Belote, and R.W. Levis, Identification of multiple transcription initiation, polyadenylation, and splice sites in the Drosophila melanogaster TART family oftelomeric retrotransposons. Nucleic Acids Res, 2006. 34(19): p. 5498-507.

102. Shpiz, S., et al., rasiRNA pathway controls antisense expression of Drosophila telomeric retrotransposons in the nucleus. Nucleic Acids Res, 2009. 37(1): p. 268-78.

103. Abad, J.P., et al., TAHRE, a novel telomeric retrotransposon from Drosophila melanogaster, reveals the origin of Drosophila telomeres. Mol Biol Evol, 2004. 21(9): p. 1620-4.

104. Shpiz, S., et al., Characterization of Drosophila telomeric retroelement TAHRE: transcription, transpositions, and RNAi-based regulation of expression. Mol Biol Evol, 2007. 24(11): p. 2535-45.

105. Danilevskaya, O.N., et al., Promoting in tandem: the promoter for telomere transposon HeT-A and implications for the evolution of retroviral LTRs. Cell, 1997. 88(5): p. 647-55.

106. Lankenau, S., V.G. Corces, and D.H. Lankenau, The Drosophila micropia retrotransposon encodes a testis-specific antisense RNA complementary to reverse transcriptase. Mol Cell Biol, 1994.14(3): p. 1764-75.

107. Berretta, J., M. Pinskaya, and A. Morillon, A cryptic unstable transcript mediates transcriptional trans-silencing of the Tyl retrotransposon in S. cerevisiae. Genes Dev, 2008. 22(5): p. 615-26.

108. Thompson, D.M. and R. Parker, Cytoplasmic decay of intergenic transcripts in Saccharomyces cerevisiae. Mol Cell Biol, 2007. 27(1): p. 92-101.

109. Marschalek, R., et al., Two distinct subforms of the retrotransposable DRE element in NC4 strains of Dictyostelium discoideum. Nucleic Acids Res, 1992. 20(23): p. 6247-52.

110. Schumann, G., et al., Internally located and oppositely oriented polymerase II promoters direct convergent transcription of a LINE-like retroelement, the Dictyostelium repetitive element, from Dictyostelium discoideum. Mol Cell Biol, 1994. 14(5): p. 3074-84.

111. Buzdin, A., et al., Human-specific subfamilies of HERV-K (HML-2) long terminal repeats: three master genes were active simultaneously during branching of hominoid lineages. Genomics, 2003. 81(2): p. 149-56.

112. Buzdin, A.A., B. Lebedev Iu, and E.D. Sverdlov, [Human genome-specific HERV-K intron LTR genes have a random orientation relative to the direction of transcription, and, possibly, participated in antisense gene expression regulation]. Bioorg Khim, 2003. 29(1): p. 103-6.

113. Wang, Z., M. Gerstein, and M. Snyder, RNA-Seq: a revolutionary tool for transcriptomics. Nat Rev Genet, 2009. 10(1): p. 57-63.

114. Barbulescu, M., et al., Many human endogenous retrovirus K (HERV-K) proviruses are unique to humans. Curr Biol, 1999. 9(16): p. 861-8.

115. Buzdin, A., et al., A technique for genome-wide identification of differences in the interspersed repeats integrations between closely related genomes and its application to detection of human-specific integrations of HERV-K LTRs. Genomics, 2002. 79(3): p. 413-22.

116. Mamedov, I., et al., Genome-wide comparison of differences in the integration sites of interspersed repeats between closely related genomes. Nucleic Acids Res, 2002. 30(14): p. e71.

117. Medstrand, P. and D.L. Mager, Human-specific integrations of the HERV-K endogenous retrovirus family. J Virol, 1998. 72(12): p. 9782-7.

118. Siebert, P.D., et al., An improved PCR method for walking in uncloned genomic DNA. Nucleic Acids Res, 1995. 23(6): p. 1087-8.

119.

120.

121.

122.

123.

124.

125.

126.

127.

128.

129,

130

131

132

Skowronski, J. and M.F. Singer, Expression of a cytoplasmic LINE-1 transcript is regulated in a human teratocarcinoma cell line. Proc Natl Acad Sci USA, 1985. 82(18): p. 6050-4.

Hughes, J.F. and J.M. Coffin, Human endogenous retrovirus K solo-LTR formation and insertional polymorphisms: implications for human and viral evolution. Proc Natl Acad Sci USA, 2004.101(6): p. 1668-72.

Jern, P. and J.M. Coffin, Effects of retroviruses on host genome function. Annu Rev Genet, 2008. 42: p. 709-32.

Nelson, P.N., et al., Demystified. Human endogenous retroviruses. Mol Pathol, 2003. 56(1): p. 11-8.

Subramanian, R.P., et al., Identification, characterization, and comparative genomic distribution of the HERV-K (HML-2) group of human endogenous retroviruses. Retrovirology, 2011. 8: p. 90.

Mayer, J. and E. Meese, Human endogenous retroviruses in the primate lineage and their influence on host genomes. Cytogenet Genome Res, 2005. 110(1-4): p. 448-56. de Parseval, N. and T. Heidmann, Human endogenous retroviruses: from infectious elements to human genes. Cytogenet Genome Res, 2005. 110(1-4): p. 318-32. Gifford, R., et al., Evolution and distribution of class II-related endogenous retroviruses. J Virol, 2005. 79(10): p. 6478-86.

Dunn, C.A., P. Medstrand, and D.L. Mager, An endogenous retroviral long terminal repeat is the dominant promoter for human betal,3-galactosy¡transferase 5 in the colon. Proc Natl Acad Sci USA, 2003.100(22): p. 12841-6.

Landry, J.R., et al., The Opitz syndrome gene Midi is transcribed from a human endogenous retroviral promoter. Mol Biol Evol, 2002. 19(11): p. 1934-42. Medstrand, P., J.R. Landry, and D.L. Mager, Long terminal repeats are used as alternative promoters for the endothelin B receptor and apolipoprotein C-I genes in humans. J Biol Chem, 2001. 276(3): p. 1896-903.

Mager, D.L., et al., Endogenous retroviruses provide the primary polyadenylation signal for two new human genes (HHLA2 and HHLA3). Genomics, 1999. 59(3): p. 255-63. Kapitonov, V.V. and J. Jurka, The long terminal repeat of an endogenous retrovirus induces alternative splicing and encodes an additional carboxy-terminal sequence in the human leptin receptor. J Mol Evol, 1999. 48(2): p. 248-51.

Seifarth, W., et al., Comprehensive analysis of human endogenous retrovirus transcriptional activity in human tissues with a retrovirus-specific microarray. J Virol, 2005. 79(1): p. 341-52.

133.

134.

135.

136.

137.

138.

139.

140.

141,

142,

143,

144

145,

146,

147

148

Muradrasoli, S., et al., Development of real-time PCRs for detection and quantitation of human MMTV-like (HML) sequences HML expression in human tissues. J Virol Methods, 2006.136(1-2): p. 83-92.

Bieche, I., et al., Placenta-specific INSL4 expression is mediated by a human endogenous retrovirus element. Biol Reprod, 2003. 68(4): p. 1422-9.

Ting, C.N., et al., Endogenous retroviral sequences are required for tissue-specific expression of a human salivary amylase gene. Genes Dev, 1992. 6(8): p. 1457-65. Andersson, A.C., et al., Developmental expression of HERV-R (ERV3) and HERV-K in human tissue. Virology, 2002. 297(2): p. 220-5.

Dunlap, K.A., et al., Endogenous retroviruses regulate periimplantation placental growth and differentiation. Proc Natl Acad Sci USA, 2006.103(39): p. 14390-5. Frendo, J.L., et al., Direct involvement of HERV-W Env glycoprotein in human trophoblast cell fusion and differentiation. Mol Cell Biol, 2003. 23(10): p. 3566-74. Mallet, F., et al., The endogenous retroviral locus ERVWE1 is a bona fide gene involved in hominoid placental physiology. Proc Natl Acad Sci USA, 2004. 101(6): p. 1731-6. Garrison, K.E., et al., T cell responses to human endogenous retroviruses in HIV-1 infection. PLoS Pathog, 2007. 3(11): p. el65.

Reus, K., et al., HERV-K(OLD): ancestor sequences of the human endogenous retrovirus family HERV-K(HML-2). J Virol, 2001. 75(19): p. 8917-26.

Belshaw, R., et al., Long-term reinfection of the human genome by endogenous retroviruses. Proc Natl Acad Sci USA, 2004. 101(14): p. 4894-9.

Belshaw, R., et al., High copy number in human endogenous retrovirus families is associated with copying mechanisms in addition to reinfection. Mol Biol Evol, 2005. 22(4): p. 814-7.

Lee, Y.N. and P.D. Bieniasz, Reconstitution of an infectious human endogenous retrovirus. PLoS Pathog, 2007. 3(1): p. elO.

Dewannieux, M., et al., Identification of an infectious progenitor for the multiple-copy HERV-K human endogenous retroelements. Genome Res, 2006. 16(12): p. 1548-56. Bannert, N. and R. Kurth, Retroelements and the human genome: new perspectives on an old relation. Proc Natl Acad Sci USA, 2004. 101 Suppl 2: p. 14572-9. Belshaw, R., et al., Genomewide screening reveals high levels of insertional polymorphism in the human endogenous retrovirus family HERV-K(HML2): implications for present-day activity. J Virol, 2005. 79(19): p. 12507-14.

Macfarlane, C. and P. Simmonds, Allelic variation of HERV-K(HML-2) endogenous retroviral elements in human populations. J Mol Evol, 2004. 59(5): p. 642-56.

149.

150.

151.

152.

153,

154,

155,

156

157

158

159

160

161

162

Mayer, J., et al., Haplotype analysis of the human endogenous retrovirus locus HERV-K(HML-2.HOM) and its evolutionary implications. J Mol Evol, 2005. 61(5): p. 706-15. Turner, G., et al., Insertional polymorphisms of full-length endogenous retroviruses in humans. CurrBiol, 2001. 11(19): p. 1531-5.

Moyes, D., D.J. Griffiths, and P.J. Venables, Insertional polymorphisms: a new lease of life for endogenous retroviruses in human disease. Trends Genet, 2007. 23(7): p. 326-33. Herbst, H., M. Sauter, and N. Mueller-Lantzsch, Expression of human endogenous retrovirus K elements in germ cell and trophoblastic tumors. Am J Pathol, 1996. 149(5): p. 1727-35.

Sauter, M., et al., Specificity of antibodies directed against Env protein of human endogenous retroviruses in patients with germ cell tumors. Cancer Res, 1996. 56(19): p. 4362-5.

Sauter, M., et al., Human endogenous retrovirus K10: expression of Gag protein and detection of antibodies in patients with seminomas. J Virol, 1995. 69(1): p. 414-21. Buscher, K., et al., Expression of the human endogenous retrovirus-K transmembrane envelope, Rec and Np9 proteins in melanomas and melanoma cell lines. Melanoma Res, 2006. 16(3): p. 223-34.

Ishida, T., et al., Identification of the HERV-K gag antigen in prostate cancer by SEREX using autologous patient serum and its immunogenicity. Cancer Immun, 2008. 8: p. 15. Ruprecht, K., et al., Human endogenous retrovirus family HERV-K(HML-2) RNA transcripts are selectively packaged into retroviral particles produced by the human germ cell tumor line Tera-1 and originate mainly from a provirus on chromosome 22qll.21. J Virol, 2008. 82(20): p. 10008-16.

Schanab, O., et al., Expression of human endogenous retrovirus K is stimulated by ultraviolet radiation in melanoma. Pigment Cell Melanoma Res, 2011. 24(4): p. 656-65. Wang-Johanning, F., et al., Immunotherapeutic potential of anti-human endogenous retrovirus-K envelope protein antibodies in targeting breast tumors. J Natl Cancer Inst, 2012.104(3): p. 189-210.

Bieda, K., A. Hoffmann, and K. Boiler, Phenotypic heterogeneity of human endogenous retrovirus particles produced by teratocarcinoma cell lines. J Gen Virol, 2001. 82(Pt 3): p. 591-6.

Muster, T., et al., An endogenous retrovirus derived from human melanoma cells. Cancer Res, 2003.63(24): p. 8735-41.

Armbruester, V., et al., A novel gene from the human endogenous retrovirus K expressed in transformed cells. Clin Cancer Res, 2002. 8(6): p. 1800-7.

163.

164.

165.

166.

167.

168,

169

170,

171

172

173

174

175

176

177

Boese, A., et al., Human endogenous retrovirus protein cORF supports cell transformation and associates with the promyelocytic leukemia zinc finger protein. Oncogene, 2000.19(38): p. 4328-36.

Boese, A., M. Sauter, and N. Mueller-Lantzsch, A rev-like NES mediates cytoplasmic localization of HERV-K cORF. FEBS Lett, 2000. 468(1): p. 65-7.

Lower, R., et al., Identification of a Rev-related protein by analysis of spliced transcripts of the human endogenous retroviruses HTDV/HERV-K. J Virol, 1995. 69(1): p. 141-9. Galli, U.M., et al., Human endogenous retrovirus rec interferes with germ cell development in mice and may cause carcinoma in situ, the predecessor lesion of germ cell tumors. Oncogene, 2005. 24(19): p. 3223-8.

Armbruester, V., et al., Np9 protein of human endogenous retrovirus K interacts with ligand of numb protein X. J Virol, 2004. 78(19): p. 10310-9.

Humer, J., et al., Identification of a melanoma marker derived from melanoma-associated endogenous retroviruses. Cancer Res, 2006. 66(3): p. 1658-63.

Mangeney, M., et al., Endogenous retrovirus expression is required for murine melanoma tumor growth in vivo. Cancer Res, 2005. 65(7): p. 2588-91. Antony, J.M., et al., Human endogenous retroviruses and multiple sclerosis: innocent bystanders or disease determinants? Biochim Biophys Acta, 2011. 1812(2): p. 162-76. Ehlhardt, S., et al., Human endogenous retrovirus HERV-K(HML-2) Rec expression and transcriptional activities in normal and rheumatoid arthritis synovia. J Rheumatol, 2006. 33(1): p. 16-23.

Freimanis, G., et al., A role for human endogenous retrovirus-K (HML-2) in rheumatoid arthritis: investigating mechanisms of pathogenesis. Clin Exp Immunol, 2010. 160(3): p. 340-7.

Herrmann, M., et al., Retrovirus-associated rheumatic syndromes. Curr Opin Rheumatol, 1998.10(4): p. 347-54.

Lower, R., J. Lower, and R. Kurth, The viruses in all of us: characteristics and biological significance of human endogenous retrovirus sequences. Proc Natl Acad Sci USA, 1996. 93(11): p. 5177-84.

Sekigawa, I., et al., A new hypothesis of the possible mechanisms of gender differences in systemic lupus erythematosus. Clin Exp Rheumatol, 2010. 28(3): p. 419-23. Sekigawa, I., et al., Retroviruses and autoimmunity. Intern Med, 2001. 40(2): p. 80-6. Vinogradova, T., et al., Selective Differential Display of RNAs containing interspersed repeats: analysis of changes in the transcription of HERV-K LTRs in germ cell tumors. Mol Genet Genomics, 2002. 266(5): p. 796-805.

178.

179.

180.

181.

182.

183,

184,

185,

186

187

188

189

190

191

192

Gogvadze, E., et al., Human-specific modulation of transcriptional activity provided by endogenous retroviral insertions. J Virol, 2009. 83(12): p. 6098-105. Katoh, I., et al., Activation of the long terminal repeat of human endogenous retrovirus K by melanoma-specific transcription factor MITF-M. Neoplasia, 2011. 13(11): p. 1081-92. Fuchs, N.V., et al., Expression of the human endogenous retrovirus (HERV) group HML-2/HERV-K does not depend on canonical promoter elements but is regulated by transcription factors Spl and Sp3. J Virol, 2011. 85(7): p. 3436-48. Shibahara, S., et al., Microphthalmia-associated transcription factor (MITF): multiplicity in structure, function, and regulation. J Investig Dermatol Symp Proc, 2001. 6(1): p. 99104.

Ono, M., Molecular cloning and long terminal repeat sequences of human endogenous retrovirus genes related to types A and B retrovirus genes. J Virol, 1986. 58(3): p. 93744.

Kovalskaya, E., et al., Functional human endogenous retroviral LTR transcription start sites are located between the R and U5 regions. Virology, 2006. 346(2): p. 373-8. Smale, S.T., Transcription initiation from TATA-less promoters within eukaryotic protein-coding genes. Biochim Biophys Acta, 1997. 1351(1-2): p. 73-88. Bantysh, O.B. and A.A. Buzdin, Novel family of human transposable elements formed due to fusion of the first exon of gene MAST2 with retrotransposon SVA. Biochemistry (Mosc), 2009. 74(12): p. 1393-9.

Gogvadze, E. and A. Buzdin, Retroelements and their impact on genome evolution and functioning. Cell Mol Life Sci, 2009. 66(23): p. 3727-42.

Schumann, G.G., et al., Unique functions of repetitive transcriptomes. Int Rev Cell Mol Biol, 2010. 285: p. 115-88.

Furano, A. V., The biological properties and evolutionary dynamics of mammalian LINE-1 retrotransposons. Prog Nucleic Acid Res Mol Biol, 2000. 64: p. 255-94. Kimberland, M.L., et al., Full-length human LI insertions retain the capacity for high frequency retrotransposition in cultured cells. Hum Mol Genet, 1999. 8(8): p. 1557-60. Cooper, S.J., et al., Comprehensive analysis of transcriptional promoter structure and function in 1% of the human genome. Genome Res, 2006. 16(1): p. 1-10. Gershenzon, N.I. and I.P. Ioshikhes, Synergy of human Pol II core promoter elements revealed by statistical sequence analysis. Bioinformatics, 2005. 21(8): p. 1295-300. Minakami, R., et al., Identification of an internal cis-element essential for the human LI transcription and a nuclear factor(s) binding to the element. Nucleic Acids Res, 1992. 20(12): p. 3139-45.

193.

194.

195.

196.

197.

198.

199.

200.

201.

202,

203

204

205

206

207

Becker, K.G., et al., Binding of the ubiquitous nuclear transcription factor YY1 to a cis regulatory sequence in the human LINE-1 transposable element. Hum Mol Genet, 1993. 2(10): p. 1697-702.

Yang, N., et al., An important role for RUNX3 in human LI transcription and retrotransposition. Nucleic Acids Res, 2003. 31(16): p. 4929-40.

Athanikar, J.N., R.M. Badge, and J.V. Moran, A YYl-binding site is required for accurate human LINE-1 transcription initiation. Nucleic Acids Res, 2004. 32(13): p. 3846-55. Muotri, A.R., et al., Somatic mosaicism in neuronal precursor cells mediated by LI retrotransposition. Nature, 2005. 435(7044): p. 903-10.

Steinhoff, C. and W.A. Schulz, Transcriptional regulation of the human LINE-1

retrotransposon L1.2B. Mol Genet Genomics, 2003. 270(5): p. 394-402.

Tchenio, T., J.F. Casella, and T. Heidmann, Members of the SRY family regulate the

human LINE retrotransposons. Nucleic Acids Res, 2000. 28(2): p. 411-5.

Harris, C.R., et al., p53 responsive elements in human retrotransposons. Oncogene, 2009.

28(44): p. 3857-65.

Yang, Z., et al., Apolipoprotein(a) gene enhancer resides within a LINE element. J Biol Chem, 1998. 273(2): p. 891-7.

Chen, L., et al., Naturally occurring endo-siRNA silences LINE-1 retrotransposons in human cells through DNA methylation. Epigenetics, 2012. 7(7): p. 758-71. Olovnikov, I. A., et al., [A key role of the internal region of the 5'-untranslated region in the human LI retrotransposon transcription activity]. Mol Biol (Mosk), 2007. 41(3): p. 508-14.

Dmitriev, S.E., et al., Efficient translation initiation directed by the 900-nucleotide-long and GC-rich 5' untranslated region of the human retrotransposon LINE-1 mRNA is strictly cap dependent rather than internal ribosome entry site mediated. Mol Cell Biol, 2007. 27(13): p. 4685-97.

Skowronski, J., T.G. Fanning, and M.F. Singer, Unit-length line-1 transcripts in human teratocarcinoma cells. Mol Cell Biol, 1988. 8(4): p. 1385-97.

Belancio, V.P., Importance ofRNA analysis in interpretation of reporter gene expression data. Anal Biochem, 2011. 417(1): p. 159-61.

Mathias, S.L. and A.F. Scott, Promoter binding proteins of an active human LI retrotransposon. Biochem Biophys Res Commun, 1993. 191(2): p. 625-32. Lavie, L., et al., The human LI promoter: variable transcription initiation sites and a major impact of upstream flanking sequence on promoter activity. Genome Res, 2004. 14(11): p. 2253-60.

208. Minchiotti, G., C. Contursi, and P.P. Di Nocera, Multiple downstream promoter modules regulate the transcription of the Drosophila melanogaster I, Doc and F elements. J Mol Biol, 1997. 267(1): p. 37-46.

209. Rangwala, S.H., L. Zhang, and H.H. Kazazian, Jr., Many LINE1 elements contribute to the transcriptome of human somatic cells. Genome Biol, 2009. 10(9): p. R100.

210. Udomkit, A., et al., Control of expression of the I factor, a LINE-like transposable element in Drosophila melanogaster. EMBO J, 1996. 15(12): p. 3174-81.

211. Takahashi, H. and H. Fujiwara, Transcription analysis of the telomeric repeat-specific retrotransposons TRAS1 and SART1 of the silkworm Bombyx mori. Nucleic Acids Res, 1999. 27(9): p. 2015-21.

212. Wade, D.P., et al., Characterization of multiple enhancer regions upstream of the apolipoprotein(a) gene. J Biol Chem, 1997. 272(48): p. 30387-99.

213. Core, L.J., J.J. Waterfall, and J.T. Lis, Nascent RNA sequencing reveals widespread pausing and divergent initiation at human promoters. Science, 2008. 322(5909): p. 18458.

214. Ohta, Y., et al., Expression of Arabidopsis LINEs from two promoters. Plant J, 2002. 32(5): p. 809-18.

215. Faulkner, G.J., et al., The regulated retrotransposon transcriptome of mammalian cells. Nat Genet, 2009. 41(5): p. 563-71.

216. Orom, U.A. and R. Shiekhattar, Long non-coding RNAs and enhancers. Curr Opin Genet Dev, 2011. 21(2): p. 194-8.

217. George, A.A., et al., Transcription regulation from a TATA and INR-less promoter: spatial segregation of promoter function. EMBO J, 2006. 25(4): p. 811-21.

218. Seto, E., Y. Shi, and T. Shenk, YY1 is an initiator sequence-binding protein that directs and activates transcription in vitro. Nature, 1991. 354(6350): p. 241-5.

219. Seto, E., B. Lewis, and T. Shenk, Interaction between transcription factors Spl and YY1. Nature, 1993. 365(6445): p. 462-4.

220. Xi, H., et al., Analysis of overrepresented motifs in human core promoters reveals dual regulatory roles ofYYl. Genome Res, 2007. 17(6): p. 798-806.

221. Moran, J. V., et al., High frequency retrotransposition in cultured mammalian cells. Cell, 1996. 87(5): p. 917-27.