Клонирование и изучение S-REX - нового гена со специфической компартментализацией mРНК в нейронах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.03, кандидат биологических наук Бака, Иван Дмитриевич

• Бака, Иван Дмитриевич
• кандидат биологических наук
• 1999

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Бака, Иван Дмитриевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Дифференцированное распределение мРНК в ооцитах, развивающихся эмбрионах и некоторых типах соматических клеток

1.1.1. Возможные причины асимметричного распределения мРНК в клетках

1.1.2. Сигнальные последовательности, детерминирующие неслучайное распределением РНК в цитоплазме клеток

1.1.3. Возможные механизмы, посредством которых сигнальные последовательности нацеливают мРНК к местам их локализации

1.2. Особенности дифференцированного распределения мРНК в нейронах

1.2.1. Тип ы мРНК и их распределение в нейронах

1.2.2. Методические подходы для выявления мРНК, локализованных в дендритах

1.2.3. Возможные механизмы, обуславливающие направленную локализацию мРНК в нейронах и экспериментальные

подходы для их установления

1.3. Применение метода субтрактивной гибридизации для клонирования и изучения генов, специфически экспрессирующихся в определенных типах клеток и органов

1.4. Заключение 38 Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Реактивы и материалы

2.2. Биологические материалы

2.3. Выделение плазмидной ДНК

2.4. "Спасение" рекомбинантной плазмиды in vitro из бактериофага

A ZAPI1

2.5. Элюция фрагментов ДНК из агарозного геля с низкой температурой плавления

2.6. Радиоактивное мечение ДНК-зонда методом ник-трансляции

2.7. Радиоактивное мечение ДНК-зонда с использованием случайной затравки

2.8. Выделение суммарной РНК

2.9. Выделение поли(А)+ РНК

2.10. Хроматография на колонке Qiagen tip 5

2.11. Фракционирование РНК в агарозном геле, содержащем формальдегид

2.12. Перенос РНК на Hybond N

2.13. Гибридизация РНК-содержащих фильтров

2.14. Синтез DIG кРНК для in situ гибридизации

2.15. Синтез одноцепочечной кДНК

2.16. Биотинилирование поли(А)+ РНК

2.17. Субтрактивное клонирование кДНК из ограниченного

количества биологического материала

2.18. in situ гибридизация с DIG кРНК

2.19. Секвенирование ДНК

2.20. Полимеразная цепная реакция

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

ЗЛ. Модифицированный метод конструирования субтрактивной кДНК библиотеки и его применение для выделения синаптомсомспецифических клонов

3.2. S-Rex - новый нейроспецифический ген

3.3. Получение полных кДНК копий для двух основных транскриптов S-Rex гена крысы и цыпленка

3.4. Нетранслируемые области S-Rex

3.5. NSP - аналог S-Rex в геноме человека

3.6. Сравнительный анализ аминокислотных последовательностей

S-Rex белков

3.7. Внутриклеточная локализация S-Rex транскриптов

3.8. Экспрессия S-Rex мРНК в эмбриональном и постнатальном развитии

3.9.Другие транскрипты, являющиеся продуктами альтернативного сплайсинга внутренних экзонов S-Rex гена

ВЫВОДЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Список сокращений

п.н. (т.п.н.) - единица длины, соответствующая паре нуклеотидов (тысяче пар нуклеотидов) в двуспиральных нуклеиновых кислотах дНТФ - дезоксинуклеотидтрифосфат поли(А)н РНК - полиаденилированная РНК cytPHK - цитоплазматическая РНК synPHK - синаптосомальная РНК pmtPHK - постмитохондриальная РНК НТО - нетранслируемая область мРНК ПНС- периферическая нервная система ЦНС- центральная нервная система DRG - ганглий заднего корешка спинного мозга СП - субтрактивная проба СБ - субтрактивная библиотека ПЦР (PCR) - полимеразная цепная реакция SDS - додецилсульфат натрия

SSC - солевой раствор, содержащий 0,15М NaCl и 0,015М цитрат натрия DTT - дитиотрейтол

ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота

ПААГ - полиакриламидный гель

БСА - бычий сывороточный альбумин

ТЕ - буфер, 10 мм Tris НС1 рН 8,0, 1 мм ЭДТА

STE - 100 мм NaCl, 10 мм TrisHCl рН 8,0, 1 мм ЭДТА

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Клонирование и изучение S-REX - нового гена со специфической компартментализацией mРНК в нейронах»

ВВЕДЕНИЕ

Компартментализация макромолекул в пределах клетки необходима для ее функционирования и межклеточного взаимодействия в процессе развития и созревания. Хотя многое известно о механизмах специфического транспорта белков и мембран к определенным участкам различных эукариотических клеток (Kelly and Grote, 1993), данные о внутриклеточном распределении мРНК не так многочисленны. В последние годы стало очевидно, что специфическая внутриклеточная локализация отдельных мРНК является существенной для эмбрионального развития и функционирования клеток, имеющих поляризованную морфологию (Wilhem and Vale, 1993; St Johnson, 1995).

Нейрон является крайним примером высокополяризованной клетки со структурной и функциональной специфичностью отдельных клеточных ком-партаментов. Транскрипты различных белков дифференцированно распределяются между перикарием, дендритами и аксонами этих клеток. Большинство исследованных мРНК локализовано в перикрионе, например, мРНК кодирующие некоторые цитоскелетальные белки, мембранные белки и рецепторы (Bruckenstein et al., 1989; Kleiman et al., 1990, 1993; Craig et al., 1993). В дендритах обнаружены мРНК дендритных форм ассоциированного с микротрубочками белка 2 (Garner et al., 1988), альфа-субъединицы Са2+/кальмодулин-зависимой протеинкиназы I) (Burgin et al., 1990), белка амилоидного предшественника (Strong et al., 1990) и BDNF (Dugich-Djordjevic et al., 1992). Транспорт мРНК в аксоны был продемонстрирован для трех

нейропептидов, нейрофиламента-L и тирозингидроксилазы (Bloch et al., 1990; Jirikowski et al., 1990; Mohr et al., 1991; Mohr and Richter, 1992; Melia et al., 1994) Было высказано предположение, что регионализация отдельных мРНК в пределах различных частей нейрона является механизмом привязывания синтеза кодируемых белков к определенным сайтам. Обязательным условием этой гипотезы является наличие белок-синтезирующего аппарата в этих сайтах. Активный синтез белка был обнаружен в выделенных из культивируемых нейронов дендритах. (Torre and Steward, 1992), а также в выделенных синаптосомах (Rao and Steward, 1991). В дендритах полирибосомы обнаруживаются преимущественно в синаптических сайтах и в период роста синапса (Craig and Banker, 1994; Steward, 1995). В аксонах и пресинаптическом регионе, в отличие от дендритов, полирибосомы методом электронной микроскопии обнаружены не были, в результате этого сложилось мнение, что в аксонном компартаменте нейронов синтеза белка не происходит и что все аксонные белки транспортируются из перикариона (Steward and Banker, 1992; Prochintz, 1995). Недавние исследования показали, что прямой транспорт мРНК в аксоны является механизмом их накопления; при необходимости эти мРНК перемещаются обратно в перикарион для трансляции (Trembleau et al., 1994: Skutella et al., 1994).

По мере накопления данных о локализации белков внутри клетки, выдвигались различные гипотезы. Одна из гипотез, предложеных для объяснения механизма быстрого и избирательного реагирования нейронов на внешнюю стимуляцию, предполагает локализацию требуемых мРНК и, соответственно, синтеза кодируемых ими белков в области синаптического контакта. В последнее время концепция специфической, направленной

компартментал изации мРНК в клетках получила шрокое распространение и с ее помощью был объяснен ряд явлений, например события происходящие на самых ранних этапах эмбрионального развития.

Суммируя данные о наличии транспорта мРНК в отдельные участки клетки в течение нейрональных процессов, синтеза белков в постсинаптичес-ких окончаниях и возможной важной роли таких белков в функционировании синапса, несомненный интерес представляет выделение и характеристика некоторых новых мРНК такого рода, путем клонирования соответствующих кДНК.

Заключение диссертации по теме «Молекулярная биология», Бака, Иван Дмитриевич

ВЫВОДЫ

1. Усовершенствована методика субтрактивного клонирвания кДНК. С помощью этой методики выделен кДНК клон S-Rex, соответствующий мРНК, преимущественно экспрессирующейся в нейронах центральной нервной системы и перифирической нервной системы и обогащенный в синаптосомной фракции коры головного мозга крыс по сравнению с цитозольной фракцией.

2. Получены полные кДНК копии для двух основных транскриптов S-Rex гена из центральной нервной системы крысы и цыпленка и определена их нуклеотидная последовательность, изучена экспрессия этих транскриптов в различных тканях в период эмбрионального и постнатального развития.

3. Показано, что в некоторых типах нейронов ЦНС транскрипты S-Rex гена имеют специфическую локализацию - в области основания аксона. Выявлены участки З'-концевых НТО S-Rex транскрипта, участвующие в регуляции специфической локализации этих транскриптов.

4. Низкий уровень экспрессии S-Rex гена выявлен в некоторых тканях не нейронального происхождения. Наряду с основными двумя транскриптами были обнаруженыны и другие транскрипты, являющиеся продуктами альтернативного сплайсинга внутренних экзонов S-Rex гена. Тканеспецифичность экспрессии может свидетельствовать об особых функциях минорных вариантов 8^ехбелков в этих тканях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Бака, Иван Дмитриевич, 1999 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Ainger К., Avossa D., Morgan F., Hill S.J., Barry C., Barbarese E. and Carson J.H. Transport and localization of exogenousmyelin basic protein mRNA microinjected into oligodendrocytes. J.Cell Biol., 1993, 123, 431-441.

Ainger K., Hill S.J., Smith C.L., Barbarese E. and Carson J.H. Transport and localization of MBP mRNA within multicomponent granules in oligodendrocytes. Mol. Biol. Cell (Suppl.), 1993, 4, 421a.

Akopian A.N. and Wood J.N. J. Biol. Chem., 1995, 270, 21264-21270.

Autilio L.A., Appel S.H., Pettis P. and Gambetti P. Biochemistry, 1968, 7, 26152622.

Aviv H. and Leder P. Purification of biologically active globin messenger RNA by chromatography on oligothymidylic acid-cellulose. PNAS, 1972, 69, 1408-1412.

Baka I.D. and Buchman V.L. Subtractive cDNA cloning from limited amounts of biological material. Analytical biochemistry, 1996, 237, 155-157.

Baka I.D., Ninkina N.N., Pinon L.G.P., Adu J., Davies A.M., Georgiev G.P. and Buchman V.L. Intracellular compartmentalization of two differentially spliced 1 s-rex/NSP 0 mRNAs in neurons. Mol. Cell. Neurosci., 1996, 7, 289-303.

Basset K., Bellocq J. P., Wolf C„ Stoll I., Hutin P., Limacher J. M., Podhajcer L., Chenard M. P., Rio M. C. and Chambon P. A novel metalloproteinase gene specifically expressed in stromal cells of breast carcinomas. Nature, ¿990, 348, 699-704.

Belyavsky A., Vinogradova T. and Rajewsky K. PCR-based cDNA library construction: general cDNA libraries at the level of a few cells. NAR, 1989, 17, 2919-2927.

Birnboim H. C. and Doly J. A rapide alkaline extraction procedure for screening recombinant plasmid DNA. NAR, 1979, 7, 1513-1523.

Bloch B., Guitteny A.F., Normand E. and Chouham S. Presence of neuropeptide messenger RNAs in neuronal processes. Neurosci. Lett., 1990, 109, 259-264.

Bruckenstein D.A., Lein P.J., Higgins D. and Fremeau R.T., Jr. Distinct spatial localization of specific mRNAs in cultured sympathetic neurons. Neuron, 1990, 5, 809-819.

Buchman V. L., Ninkina N. N., Bogdanov Y. D., Bortvin A. L., Akopian H. N., Kiselev S. L., Krylova O. Yu., Anokhin K. V. and Georgiev G. P. Differential splicing creates a diversity of transcripts from a neurospecific developmentally regulated gene encoding a protein with new zinc-finger motifs. NAR, 1992, 20, 5579-5585.

Buchman V.L., Sporn M. and Davies A.M. Role of transforming growth factor-beta isoforms in regulating the expression of nerve growth factor and neurotrophin-3 mRNA levels in embryonic cutaneous cells at different stages of development. Development, 1994, 120, 1621-1629.

Burgin K.L., Waxham M.N., Rickling S., Westgate S.A., Mobley W.C. and Kelly P.T. lin situ 0 hybridization histochemistry of Ca 52+ 0/calmodulin-dependent protein kinase in developing rat brain. J. Neurosci., 1990, 10, 1788-1798.

Chicurel M.E., Terrian D.M. and Potter H. Soc.. Neurosci. Abstr. 1990, 16, 353.

Chirgwin J. M., Pryzybyla A. E., Macdonald R. J. and Rutter W. J. Isolation of biologically active ribonucleic acid from sources enriched in ribonuclease. Biochemistry, 1979, 18, 5294-52.99.

Clark I., Giniger E., Ruohola-Baker H., Jan L.Y. and Jan Y. N. Transient posterior localization of a kinesin fusion protein reflects anteroposterior polarity of the 1 Drosophila 0 oocyte. Curr. Biol., 1994, 4, 289-300.

Clayton D. F., Huecas M. E., Sinclair-Thompson E. Y., Nastiuk K. L. and Nottebohm F. Probes for rare mRNAs reveal distributed cell subsets in canary brain. Neuron, 1988, 1, 249-261.

Colman D., Dreibich G., Frey A.B. and Sabatini D. J. Cell Biol., 1982, 95, 598-608.

Cotman C.W. and Taylor D. Isolation and structural studies of synaptic complexes from rat brain. J. Cell Biol., 1972, 55, 696-711.

Craig A.M. and Banker G. Neuronal polarity. Annu. Rev. Neurosci., 1994, 17, 267310.

Craig A.M., Blackstone C.D., Huganir R.L. and Banker G. Distribution of non-NMDA glutamate receptor subunits in cultured rat hippocampal neurons: Clustering of AMPA-selective subunits at postsynaptic sites of spines. Neuron, 1993, 10, 1055-1068.

Current protocols in molecular biology. Ed. Ausubel F.M. et al., 1989.

Dalby B. and Glover D.M. Discrete sequense elements control posterior pole accumulation and translational repression of maternal, cyclin B RNA in 1 Drosophila 0. EMBO J., 1993, 12, 1219-1227.

Davis A. C., Nouble-Tophan E. S., Rossant J. and ioyner L. A. Expression of the homeo box-containing gene lEn-2 0 delineates a specific region of the developing mouse brain. Genes Dev., 1988, 2, 361-371.

Davis I. and Ish-Horowicz D. Apical localization of pair-rule transcripts requires 3'-sequences and limits protein diffusion in the 1 Drosophila 0 blastoderm embryo. Cell, 1991, 67, 927-940.

Davis I., Francis-Lang H. and Ish-Horowicz D. Mechanisms of intracellular transcript localization and export in early 1 Drosop lhila 0 embrios. Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., 1993, 58, 793-798.

Davis L., Banker G.A. and Steward O. Nature, 1987, 330, 447-479.

Davis L., Burger B., Banker G. and Steward O. J. Neurusci.,1990, 10, 3056-3068.

Ding D., Parkhurst S.M., Haisell S.R. and Lipshitz II.D. Dynamic I hsp83 0RNA localization during 1 Drosophila 0 oogenesis and embryogenesis. Mol. Cell. Biol., 1993, 13, 3773-3781.

Dugich-Djordjevic M.M., Tocco G., Wilioughby D.A., Najm I., Pasinetti G., Thompson R.F., Baudry M., Lapchak P.A. and Hefti F. BDNF mRNA expression in the

developing rat brain following kainic acid-induced seizzure activity. Neuron, 1992, 8, 11271138.

Duguid J. R. and Dinauer M. C. Library subtraction of 1 in lvitro 0 cDNA libraries to identify differentially expressed genes in scrapie infection. MAR, 1989, 18, 2789-2792.

Duguide J. R., Rohwer R. G. and Seed B. Isolation of cDNAs of scrapie-modulated RNAs by subtractive hybridization of a cDNA libraiy. PNAS, 1988, 85, 5738-5742.

Dworkin M. B. and Dawid I. B. Use of a cloned library for the study of abundant poly(A) 5+ 0 RNA during lXenopus 0 laevies development. Dev. Biol., 1980, 76, 449-464.

Edgar B.A., Odell G.M. and Schubiger G. Cytoarchitecture and the patterning of 1 fushi tarazu Oexpression in the lDrosophila 0 blastoderm. Genes Dev., 1987, 1, 1226-1237.

Ephirussi A., Dickinson L.K. and Lehmann R. 1 oskar 0 organizes the germ plasm and directs localization of the posterior determinant 1 nanos. 0 Cell, 1991, 66, 37-50.

Ferrandon D., Elphick L., Nusslein-Volhard C. and St Johnston D. Staufen protein associates with the 3'UTR of 1 bicoid 0 mRNA to form particles that move in a microtubule-dependent manner. Cell, 1994, 79, 1221-1232.

Forristall C., Pondel M. and King M.L. Patterns of localization and cytoskeletal association of two vegetally localized RNAs, 1 Vgl Oand iXcat-2. 0 Development, 1995, 121, 201-208.

Forster A. C., Mclnnes J. L., Skingle D. C. and Symons R. H. Non-radioactive hybridization probes prepared by the chemical labelling of DNA and RNA with a novel reagent, photobiotin. NAR, 1985, 13, 745-761.

Friedman J. and Weissman I. Two cytoplasmic candidates for immunophilin action are revealed by affinity for a new cyclophilin: one in the presence and one in the absence of CsA. Cell, 1991, 66, 799-806.

Gambetti P., Autilio-Gambetti L.A., Gonatas N.K. and Shafer B. J. Cell Biol., 1972, 52, 526-535.

Garner C.C., Tucker R.P. and Matus A. Selective localization of messenger RNA for cytoskeletal protein MAP2 in dendrites. Nature, 1988, 336, 674-677.

Gergen J. P. and Butler B.A. Isolation of 1 Drosophila 0 segmentation gene lrunt 0 and analysis of its expression during embryogenesis. Genes Dev., 1988, 2, 1179-1193.

Goedert M., Crowther R.A. and Garner C.C. Trends Neurosci., 1991, 14, 193-199.

Goulding M. D., Chalepakis G., Deutsch U., Erselius J. D. and Gruss P. Pax3, a novel murine DNA binding protein expressed during early neurogenesis. EM BO J., 1991, 10, 1135-1147.

Gutzeit H. The role of microtubules in the differentiation of ovarian follicles during vitellogenesis in 1 Drosophila 0. Roux's Arch. Dev. Biol., 1986, 195, 173-181.

Hanahan D. and Meselson M. A protocol for high density screening of plasmids in -1776. Gene, 1980, 10, 63-73.

Hannan A.J., Schevzov G., Gunning P., Jeffrey P.L. and Weinberger R.P. Intracellular localization of tropomyosin mRNA and protein is associated with development of neuronal polarity. Mol. Cell. Neurosci., 1995, 6, 397-412.

He X., Treacy N. M.,Simmons M. D., Ingraham A. H., Swanson W. L. and Rosenfeld G. M. Expression of a large family of POU domain regulatory genes in mammalian brain development. Nature, 1989, 340, 35-42.

Hedrick S. M., Cohen D. I., Nielsen E. A. and Davis M, M. Isolation of cDNA clones encoding T cell-specific membrane associated proteins. Nature, 1984, 308, 149-153.

Hill M.A. and Gunning P. Beta and gamma actin mRN As are differentially located within mioblasts. J. Cell Biol., 1993, 122, 825-832.

Jeffery W.B., Tomlinson C.R. and Brodeur R.D. Localization of actin messenger RNA during early ascidian development. Dev. Biol., 1983, 99, 408-417.

Jirikowski G.F., Sanna P.P. and Bloom F.E. mRNA coding for oxytocin is present in axons of the hypothalamo-neurohypophysial tract. PNAS, 1990, 87, 7400-7404.

Jones K. W., Shapero M. H., Chevrette M and Fournier R. E. K. Subtractive hybridization cloning of a tssue-specific extinguisher: 1TSE1 0 encodes a regulatory subunit of protein kinase A. Cell, 1991, 66, 861-872.

Jongens T.A., Hay B., Jan L.Y. and Jan Y.N. The 1 germ 0 Icell lless Ogene product: a posteriorly localized component necessary for germ cell development in 1 Drosophila 0. Cell, 1992, 70, 569-584.

Kaneko T., Hashimoto T., Kumpaisal R. and Yamada Y. Molecular cloning of wheat dihydrodipicolinate synthase. J. Biol. Chem., 1990, 265, 17451-17455.

Kim-Ha J., Smith J.L. and Macdonald P.M. 1 oscar OmRNA is localized to the posterior pole of the lDrosophila 0 oocyte. Cell, 1991, 66, 23-35.

King M-L. and Barklis E. Dev. Biol. 1985, 112, 203-212.

Kislauskis E.H., Li Z., Singer R.H. and Taneja K.L. Isoformspecific 3'-untranslated sequences sort 7 a 0-cardiac and 7b 0-cytoplasmic actin messenger RNAs to different cytoplasmic compartments. J. Cell Biol., 1993, 123, 165-172.

Kislauskis E.H. and Singer R.H. Determinants of mRNA localization. Curr. Opin. Cell Biol., 1992, 4, 975-978.

Kislauskis E.H., Zhu X. and Singer R.H. Sequences responsible for intraceiiuiar localization of 7 b 0-actin messenger RNA also affect cell phenotype. J. Cell Biol., 1994, 127, 441-451.

Kleiman R., Banker G. and Steward O. Differential subcellular localization of particular mRNAs in hippocampal neurons in culture. Neuron, 1990, 5, 821-830.

Kleiman R., Banker G. and Steward O. Development of subcellular mRNA compartmentation in hippocampal neurons in culture. J. Neurosci., 1994, 14, 1130-1140.

Kloc M. and Etkin L.D. Two distinct pathways for the localization of RNAs at the vegetal cortex in 1 Xenopus 0 oocytes. Development, 1995, 121, 287-297.

Kloc M., Spohr G. and Etkin L.D. Translocation of repetitive RNA sequences with the germ plasm in 1 Xenopus 0 oocytes. Science, 1993, 262, 1712-1714.

Kohne D. E., Levinson S. A. and Byers M. S. Room temperature method for increasing the rate of DNA reassociation by many thousandfold: The phenol emulsion reassociation technique. Biochemistry, 1977, 16, 5329-5341.

Kozak M. The scanning model for translation: ari update. J. Cell Biol., 1989, 108, 229-241.

Lane M.E. and Kalderon D. RNA localization along the anteroposterior axis of the 1 Drosophila 0 oocyte requires PKA-mediated signal transduction to direct normal microtubule organization. Genes Dev., 1994, 8, 2986-2995.

Lawrence J.B. and Singer R.H. Intracellular localization of messenger RNAs for cytoskeletal proteins. Cell, 1986, 45, 407-415.

LeBeau M.-C., Alvares-Bolando G., Braissant Q., Wahli W. and Catsicas S. NAR, 1991, 19, 1337.

Lehrach H., Diamond D., Wozney J. M. and Boedtker H. RNA molecular weight determination by gel electrophoresis under denaturing condition: a critical reexamination. Biochemistry, 1977, 16, 4743-4748.

Liang P. and Pardee A. B. Differential display of eukaryotic messenger RNA by means of the polymerase chain reaction. Science, 1992, 257, 967-971.

Lisitsyn N., Lisitsyn N. and Wigler M. Cloning the differences between two complex genomes. Science, 1993, 259, 946-951.

Macdonald P.M., Kerr K., Smith J.L. and Leask A. RNA regulatory element BLE1 directs the early steps of 1 bicoid 0 mRNA localization. Development, 1993, 118, 1233-1243.

Maniatis T., Fritsch E.F. and Sambrook J. Molecular cloning: A laboratory manual. 1982, Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, NY.

Matus A., Bernhardt R. and Hugh-Jones T. PNAS, 1981, 78, 3010-3014.

Melia K.R., Trembleau A., Oddi R., Sanna P.P. and Bloom F.E. Detection and regulation of tyrosine hydroxylase mRNA in catecholaminergic terminal fields: Possible axonal compartmentalization. Exp. Neurol., 1994, 130, 394-406.

Melton D.A. Translocation of a localized maternal mRNA to the vegetal pole of 1 Xenopus 0 oocytes. Nature, 1987, 328, 80-82.

Melton D. A., Krieg P. A., Maniatis T. . Zinn K. and Gren M. R. Efficient lin vitro 0 synthesis of biologically active RNA and RNA hybridization probes from plasmids containing a bacteriophage Sp6 promoter. NAR, 1984, 12, 7035-7057.

Miller D., Naus C. C. G., Higgins G. A., Bloom F. E. and Milner R. J. Developmental^ regulated rat brain mRNA: molecular and anatomical characterization. J. Neuroscience, 1987, 7, 2433-2444.

Mohr E. and Richter D. Diversity of mRNAs in the axonal compartment of peptidergic neurons in the rat. Eur. J. Neurosci., 1992, 4, 870-876.

Mohr E., Fehr S. and Richter D. Axonal transport of neuropeptide encoding mRNAs within the hypothalamo-hypophyseal tract of rats. EM BO J., 1991, 10, 2419-2424.

Morgan I.G. and Austin L. J. Neurochem., 1968, 15, 41-51.

Morris E.J. and Fulton A.B. Rearrangement of mRNAs for costamere proteins during costamere development in cultured skeletal muscle from chicken. J. Cell Sci., 1994, 107, 377-388.

Mowry K.L. and Melton D.A. Vegetal messenger RNA localization directed by a 340-nt RNA sequence element in 1 Xenopus 0 oocytes. Science, 1992, 255, 991-994.

Muller W. J., Sinn E., Pattengale P. K., Wallace R. and Leder P. Single-step induction of mammary adenocarcinoma in transgenic mice bearing the activated lc-neu 0 oncogene. Cell, 1988, 54, 105-115.

Nedivi E., Hevroni D., Naot D., Israeli D. and Citri Y. Numerous candidate plasticity-related genes recealed by differential cDNA cloning. Nature, 1993, 363, 718-722.

Nohno T., Noji S., Koyama E., Ohyama K., Myokai F., Kuroiva A., Saito T. and Taniguchi S. Involvement of the lChox-4 0 chicken homeobox genes in determination of anteroposterior axial polarity during limb development. Cell, 1991, 64, 1197-1205.

Phillips L.L., Nostrandt S.J., Chikaraishi D.M. and Steward O. Mol. Brain Res., 1987, 2, 251-261.

Prochiantz A. Neuronal polarity: Giving neurons heads and tails. Neuron, 1995, 15, 743-746.

Raff J.W., Whittlefield W.G.F. and Glover D.M. Two distinct mechanisms localise cyclin B transcripts in syncytial 1 Drosophila embryos. Development, 1990, 110, 1249-1261.

Rao A. and Steward O. Evidence that protein constituents of postsynaptic membrane specializations are locally synthesized: Analysis of proteins synthrsized within synaptosomes. J. Neurosci., 1991, 11, 2881-2895.

Rao A. and Steward O. Soc. Neurosci. Abstr., 1991, 17, 379.

Ren R., Mayer B.J., Cicchetti P. amd Baltimore D. Identification of a ten-amino-acid proline-rich SH6 binding site. Science, 1993, 259, 1157-1161.

Rigby P. W. J., Dieckmann M., Rhodes C. and Berg P. Labeling deoxyribonucleic acid to high specific activity lin vitro 0 by nick translation with DNA polymerase. J. Mol. Biol., 1977, 113, 237245.

Roebroek A.J.M., van de Velde H.J.K., Van Bokhoven A., Broers J.L.V., Ramaekers F.C.S. and Van de Ven W.J.M. Cloning and expression of alternative transcripts of a novel neuroendocrines-

pecific gene and identification of its 135-kDa translational product. J. Biol. Chem., 1993, 268, 13439-13447.

Rubenstein L. R., Brice A. E. J., Ciaranello R. D., Denney D., Porteus H. and Usdin T. B. Subtractive hybridization system using single-stranded fagemids with directional inserts. NAR, 1990, 18, 4833-4842.

Ruohola H., Bremer K.A., Baker D., Sedlow J.R., Jan L.y. and Jan Y.N. Role of the neurogenic genes in establishment of follicle cell fate and oocyte polarity during oogenesis in 1 Drosophila. Cell, 1991, 66, 433-449.

Sanger F., Nicklen S. and Coulson A. R. DNA sequencing with chain-terminating inhibitors. PNAS, 1977, 74, 5463-5467.

Shedlarski J.G. and Gilvarg C. The pyruvate-aspartic semialdehyde condensing enzyme of 1 Escherichia coli. 0 J. Biol. Chem., 1970, 245, 1362-1373.

Sive H. L. and St John T. A simple subtractive hybridization technique employing photoactivatable biotin and phenol extraction. NAR, 1988, 16, 10937.

Skutella T., Probst J.C., Blanco E. and Jirikowski G.F. Localization of tyrosine hydroxylase mRNA in the axons of the hypothalamo-neurohypophysial system. Mol. Brain Res., 1994, 23, 179-184.

Southern E. Detection of specific sequences among DNA fragments separated by gel electrophoresis. J. Mol. Biol., 1975, 98, 503-508.

Stephenson E.C., Chao Y.C. and Fackenthal J.D. Molecular analysis of the 1 swallow Ogene of 1 Drosophila melanogaster. 0 Genes Dev., 1988, 2, 1655-1665.

Steward O. Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol., 1983, 48, 745-759.

Steward O. Targeting of mRNAs to subsynaptic microdomains in dendrites. Curr. Opin. Neurobiol., 1995, 5, 55-61.

Steward O. and Banker G. Getting the message from the gene to the synapse: sorting and intracellular transport of RNA in neurons. Trends Neurosci., 1992, 15, 180-188.

Steward O. et.al. Mol. Neurobiol., 1988, 2, 227-261.

Steward O. and Levy W.B. J. Neurosci., 1982, 2, 284-291.

St Johnston D. Intracellular localization of messenger RNAs. Cell, 1995, 81, 161-170.

St Johnston D., Brown N.H., Gall J.G. and Jantsch M. A conserved double-stranded RNA-binding domain. PNAS, 1992, 89, 10979-10983.

Taneja K.L., Lifshitz L.M., Fay F.S. and Singer R.H. Poly (A) RNA codistribution with microfilaments: Evaluation by 1 in situ hybridization and quantitative digital imaging microscopy. J.Cell Biol., 1992, 119, 1245-1260.

Theurkauf W.E. Premature microtubule-dependent cytoplasmic streaming in 1 cappuccino Oand 1 spire 0 mutant oocytes. Science, 1994, 265,, 2093-2096.

Theurkauf W.E., Smiley S., Wong M.L. and Alberts B.M. Reorganization of the cytoskeleton during 1 Drosophila 0 oogenesis: implications for axis specification and intercellular transport. Development, 1992, 115, 923 -936.

Thomas P. S. Hibridization of denatured RNA and small DNA fragments transferred to nitrocellulose. PNAS, 1980, 77, 5201-5205.

Torre E.R. and Steward O. Demonstration of local protein synthesis within dendrites using a new cell culture system that permits the isolation of living axons and dendrites from their cell bodies. J.Neurosci., 1992, 12, 762-772.

Trapp B.D., Moench T., Pulley M., Barbosa E., Tennekoon G. and Griffin J. Spacial segregation of mRNA encoding myelinspecific proteins. PNAS, 1987, 84, 7773-7777.

Travis H. G. and Sutcliffe J. G. Phenol emulsion-enhanced DNA-driven subtractive cDNA cloning: Isolation of low-abundance monkey. PNAS, 1988, 85, 1696-1700.

Trembleau A., Morales M. and Bloom F.E. Aggregation of vasopressin mRNA in a subset of axonal swellings of the median eminence and posterior pituitary: Light and electron microscopic evidence. J. Neurosci., 1994, 14, 39-53.

Wang C., Dickinson L.K. and Lehmann R. Genetics of 1 nanos 0 localization in 1 Drosophila 0. Dev.Dyn., 1994, 199, 103-115.

Wang Z. and Brown D. D. A gene expression screen. PNAS, 1991, 88, 11505-11509.

Wilhelm J. and Vale R. RNA of the move: the mRNA localization pathway. J. Cell Biol., 1993, 123, 269-274.

Wilkinson G. D., Bhatt S., Cook M., Boncinelli E. and Krumlauf R. Segmental expression of lHox-2 0 homeobox-containing genes in the developing mouse hindbrain. Nature, 1989, 341, 405-409.

Yisraeli J.K. and Melton D.A. The maternal mRNA Vgl is correctly localised following injection into 1 Xenopus 0 oocytes. Nature, 1988, 336, 592-595.

Yisraeli J., Socol S. and Melton D. A two-step model for the localization of maternal mRNA in 1 Xenopus 0 oocytes: involvement of microtubules and microfilaments in the translocation and anchoring of Vgl mRNA. Development, 1990, 108, 289-298.

Yu H., Chen J.K., Feng S., Dalgarno D.C., Brauer A.W. and Schreiber S.L. Structural basis for the binding of proline-rich peptides to SH3 domains. Cell, 1994, 76, 933945.

Zaraisky A. G., Lukyanov S. A., Vasiliev O. L., Smirnov Y. V., Belyavsky A. V. and Kazanskaya O. V. A novel homeobox gene expressed in the anterior neural plate of the lXenopus 0 embryo. Dev. Biol, 1992, 152, 373-382.

Zeller R., Bloch K. D., Williams B. S., Arceci R. J. and Seidman C. E. Localized expression of the atrial natriuretic factor gene during cardiac embryogenesis. Genes Dev., 1987, 1, 693-698.

Автор благодарит научного руководителя академика Г.П.Георгиева за предоставление дополнительной возможности выполнять настоящую работу в лаборатории биосинтеза нуклеиновых кислот и за постоянную поддержку, а также научного руководителя кандидата биологических наук В.Л.Бухмана за внимание, помощь и наставления на всем протяжении работы.

Автор благодарит кандидата биологических наук Н.Н.Нинки ну за участие в отдельных экспериментах и ценные практические советы, профессора Alun M.Davies и сотрудников его лаборатории за теплую атмосферу во время работы, кандидата биологических наук Н.И.Барбакаря за поддержку и внимание к данной работе.