Коилин-содержащие тельца в ядрах растущих ооцитов голубя сизого (Columba livia) тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.04, кандидат биологических наук Ходюченко, Татьяна Александровна

• Ходюченко, Татьяна Александровна
• кандидат биологических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Ходюченко, Татьяна Александровна

Оглавление

Введение

1. Обзор литературы

1.1. Внутриядерные домены

1.1.1. Компартментализация внутриядерных процессов в

пространстве ядра

1.1.1.1. Ядрышко

1.1.1.2. Кластеры интерхроматиновых гранул

1.1.1.3. Ядерные РМЬ-тельца

1.1.1.4. Ядерные тельца, содержащие белки группы Ро1усошЬ

1.1.1.5. Ядерные тельца, содержащие белок 5 3 ВР1

1.1.1.6. Тельца, содержащие факторы процессинга 3' -конца РНК

1.1.2. Динамика внутриядерных компонентов

1.1.3. Самоорганизация внутриядерных доменов

1.2. Тельца Кахала

1.2.1. Коилин и тельца Кахала

1.2.2. Молекулярный состав и модульная организация телец Кахала

1.2.2.1. Факторы сплайсинга РНК

1.2.2.2. Малые РНК ядрышек и РНК, специфичные для телец Кахала

1.2.2.3. Дополнительные компоненты телец Кахала

1.2.2.4. Участие коилина в поддержании целостности телец Кахала

1.2.3. Динамика телец Кахала

1.3. Тельца гистонового локуса

1.3.1. Молекулярный состав телец гистонового локуса в

соматических клетках

1.3.2. Механизм формирования телец гистонового локуса

1.3.3. Взаимоотношения телец гистонового локуса с

тельцами Кахала

1.4. Внутриядерные структуры ооцитов 46 1.4.1. Типы оогенеза

1.4.2. Ядро растущего ооцита

1.4.2.1. Транскрипционно неактивный ядерный аппарат

1.4.2.2. Транскрипционно активный ядерный аппарат

1.4.2.3. Внутриядерные тельца в ооцитах птиц

2. Материалы и методика

2.1. Объекты и материал исследования

2.2. Микрохирургическое выделение ядер из ооцитов птиц

2.3. Приготовление препаратов внутриядерных структур из

ооцитов птиц и амфибий

2.4. Иммунофлуоресцентное окрашивание целых ооцитов

2.5. Иммунофлуоресцентное окрашивание ядер ооцитов птиц

2.6. Иммунофлуоресцентное окрашивание препаратов

содержимого ядер ооцитов

2.7. Флуоресцентная гибридизация in situ

2.8. Получение белкового экстракта из ядер клеток печени голубя

2.9. Иммуноблоттинг

2.10. Флуоресцентная и фазово-контрастная микроскопия

2.11. Лазерная сканирующая конфокальная микроскопия Компьютерная обработка изображений и морфометрический анализ

2.12. Компьютерный анализ первичных последовательностей белков

3. Результаты

3.1. Трехмерная архитектура гигантских транскрипционно активных

ядер ооцитов голубя сизого

3.2. Экстрахромосомные «плотные шары» и «полые сферы» в ядрах ооцитов голубя содержат РНК, но не ДНК

3.3. Количество и размеры экстрахромосомных внутриядерных

телец в ооцитах голубя на стадии хромосом типа ламповых щеток

3.4. Белок коилин-маркерный компонент экстрахромосомных внутриядерных телец в ооцитах голубя

3.5. Молекулярный состав содержащих коилин сферических телец в

ядрах ооцитов голубя на стадии хромосом типа ламповых щеток

3.5.1. Экстрахромосомные содержащие коилин тельца в ядрах ооцитов голубя накапливают компоненты малых ядерных РНП, но

не фактор сплайсинга SC35

3.5.2. Экстрахромосомные содержащие коилин тельца в ядрах ооцитов голубя не эквивалентны тельцам гистонового локуса

3.5.3. Экстрахромосомные содержащие коилин тельца в ядрах ооцитов голубя не накапливают белков ядрышек

3.5.4. Другие компоненты экстрахромосомных содержащих коилин

телец в ядрах ооцитов голубя

3.6. Внутриядерные тельца в ооцитах неполовозрелых самок голубя

4. Обсуждение

4.1. Организация ядер маленьких ооцитов неполовозрелых

самок голубя

4.2. Организация ядер больших ооцитов на стадии хромосом типа ламповых щеток половозрелых самок голубя

4.2.1. Сравнение «плотных шаров» и «полых сфер» ядер ооцитов голубя

с известными содержащими коилин тельцами зародышевых пузырьков

4.2.2. Особенности модульной организации телец, содержащих коилин,

в ядрах ооцитов голубя

4.2.3. Особенности распределения телец, содержащих коилин, в пространстве ядра ооцита голубя

4.3. Заключение 118 Выводы 122 Список литературы

Список сокращений

а.о. - аминокислотный остаток

БТ - белковое тело

ЗП - зародышевый пузырек

КИГ - кластеры интерхроматиновых гранул

JICKM - лазерная сканирующая конфокальная микроскопия

мяРНК - малые ядерные РНК

мяРНП - малые ядерные рибонуклеопротеины

мяшРНК - малые ядрышковые РНК

мАТ - моноклональные антитела

пАТ - поликлональные антитела

пре-мРНК - предшественники матричной РНК

ПС - полая сфера

ПШ - плотный шар

РНП-матрикс - рибонуклеопротеиновый матрикс

ТГЛ - тельце гистонового локуса

ТК - тельце Кахала

ТМГ-кэп - триметилгуанозиновый кэп

Хромосомы-ЛЩ - хромосомы типа ламповых щеток

ЯОР - ядрышковый организатор

DAPI - 4'-6'-diamidino-2-phenylindole

PcG - Polycomb group

PML - Promyelocytic leukemia protein

scaPHK - специфичная для телец Кахала малая РНК

SMN - survival of motor neurons

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Коилин-содержащие тельца в ядрах растущих ооцитов голубя сизого (Columba livia)»

Введение

Ядро представляет собой высоко компартментализованную клеточную органеллу, которая содержит генетический материал клетки и в которой все биохимические процессы четко скоординированы в пространстве и во времени. Компартментализация ядра клетки направлена, в первую очередь, на увеличение эффективности метаболических процессов путем создания специализированного микроокружения, в котором в высокой концентрации присутствуют только участники процесса (Dundr, Misteli, 2001; 2010; Misteli, 2007; Kumaran et al., 2008). Для описания пространственной компартментализации внутриядерных процессов используют термины, такие как внутриядерный компартмент, внутриядерная структура и внутриядерное тельце. Внутриядерные тельца или органеллы - это гетерогенная группа не окруженных мембранами внутриядерных структур, которые можно отличить друг от друга и от нуклеоплазмы на основании их ультраструктуры и наличия определенных маркерных компонентов (Zimber et al., 2004; Spector, 2006). Термины «домены» и «структуры», в контексте ядерной компартментализации часто употребляются в качестве синонимов, и включают в себя понятие «тельца».

К наиболее актуальным проблемам в области компартментализации клеточного ядра относят определение состава, динамики и функций различных внутриядерных доменов, выяснение механизмов их образования и поддержания их целостности (Misteli, 2007; 2009; Trinkle-Mulcahy, Lamond, 2008; Machyna et al., 2013). На сегодняшний день описано большое количество разных типов внутриядерных телец, молекулярный состав которых подробно охарактеризован, однако об их функциях известно меньше. Активно развивающимся направлением в этой области является изучение гетерогенной группы коилин-содержащих телец. Коилин представляет собой фосфопротеин, способный к олигомеризации, основные функции которого до конца не известны (Carmo-Fonseca et al., 1993; Bellini, 2000; Liu et al., 2009). В настоящее время к основным коилин-содержащим тельцам относят тельца Кахала (ТК), тельца гистонового локуса (ТТЛ) и недавно описанные «жемчужины» (англ. - "pearls") (Gall et al., 1999; Liu et al., 2009; Nizami, Gall, 2012). Существует несколько точек зрения на терминологическое обозначение

б

разных типов телец из группы телец, содержащих коилин. В данной работе мы придерживаемся точки зрения, согласно которой ТК, ТГЛ и «жемчужины» представляют собой не разновидности телец Кахала, а отдельные типы телец, отличающиеся по своим основным функциям и объединенные в одну группу наличием белка коилина (Nizami, Gall, 2012).

Тельца Кахала - это внутриядерные органеллы, принимающие участие в биогенезе сплайсосомных малых ядерных РНК (мяРНК) и малых ядрышковых РНК (мяшРНК), которые необходимы для осуществления сплайсинга предшественников матричной РНК (пре-мРНК) и раннего процессинга рибосомной РНК (рРНК) (Gall et al., 1999). Заключительные этапы созревания сплайсосомных мяРНК и сборка комплексов малых ядерных рибонуклеопротеинов (мяРНП) происходят именно в ТК (Gall et al., 1999). Несмотря на то, что ТК описаны более ста лет назад, их точный молекулярный состав и функции до конца не известны (Gall, 2000; Cioce, Lamond, 2005; Morris, 2008). Маркерными компонентами, характерными для ТК соматических клеток, являются белок коилин и scaPHK (англ. - "small Cajal body-specific RNA" специфичная для ТК малая РНК), такая как, scaPHK U85 (Andrade et al., 1991, Xie et al., 2007). Здесь и далее в связи с появлением в литературе информации о многих новых классах коротких и малых РНК, по рекомендации В. Гвоздева для новых видов РНК мы используем сокращение, в котором первые буквы соответствуют англоязычному наименованию некодирующей РЕК (Гвоздев, 2003). scaPHK U85 содержит боксы C/D и Н/АСА, определяющие ее участие в 2'-О-метилировании рибозы и псевдоуридинилировании мяРНК, соответственно (Richard et al., 2003; Venteicher et al. 2009). Именно наличие scaPHK определяет основную роль ТК в биогенезе сплайсосомных мяРНК, отличающую их от других коилин-содержащих внутриядерных органелл.

Вторым типом телец из группы коилин-содержащих внутиядерных органелл являются тельца гистонового локуса. ТГЛ участвуют в процессинге 3'-конца пре-мРНК, кодирующей гистоны, и часто ассоциированы с кластерами генов гистонов (Liu et al., 20066; Nizami et al., 2010a). Эти тельца содержат следующие характерные для них компоненты, принимающие участие в процессинге 3'-конца пре-мРНК, кодирующей гистоны: мяРНК U7, два специфичных для мяРНП U7

7

белка (белки LsmlO и Lsmll), а также белки SLBP (англ. - "stem-loop binding protein"), FLASH (англ. - "FLICE-associated huge protein") и симплекин (Abbot et al., 1999; Liu et al., 20066; Nizami et al., 2010a).

В последние годы появились экспериментальные подтверждения модульной организации ТК. Для участия в конкретных процессах ТК содержат наборы компонентов - молекулярные модули, которые могут по-разному комбинироваться. К основным молекулярным модулям ТК относят модуль сплайсосомных мяРНП, модуль мяшРНП, модуль, содержащий компоненты теломеразы (Lemm et al., 2006; Matera, Shpargel, 2006; Xie et al., 2007; Pontes, Pikaard, 2008; Liu et al., 2009). Исследование таких аспектов как модульная организация ядерных телец требует экспериментальных вмешательств в работу генома, например, выключения определенных компонентов одного из функциональных модулей (Lemm et al., 2006). Альтернативным и, возможно, более перспективным подходом может служить исследование существующих в природе вариаций структурно-функциональной организации ядра (Gall, 2000; Liu et al., 2006a; Bogolyubov et al., 2009).

На сегодняшний день работа над выяснением функционального значения формирования коилин-содержащих телец и, в частности, ТК далека от завершения. Уникальную модель для такого рода исследований представляют ооциты животных, которые характеризуются гигантскими размерами ядра и высоким транскрипционным статусом хромосом в форме ламповых щеток (Гагинская, 1989; Gall et al., 1999; Morgan, 2002; Bogolyubov, Parfenov, 2008; Gaginskaya et al., 2009). Известно, что в интерфазных ядрах соматических клеток гены «домашнего хозяйства» всегда активны. Несомненная уникальность модельной системы ооцит-фолликул состоит в том, что даже в тех ооцитах, в которых происходит трансформация хромосом в так называемые ламповые щетки, благодаря тесной кооперации между геномами ооцита и окружающих его фолликулярных клеток, может происходить инактивация некоторых генов «домашнего хозяйства», таких как гены, кодирующие рРНК (Greenfield, 1966; Чинь и др., 1979; Hutchison, 1987).

Кроме того, гигантский размер ядер ооцитов (зародышевых пузырьков) позволяет проводить эксперименты, которые сложно или практически невозможно

осуществить на маленьких ядрах соматических клеток. Большой размер и многочисленность внутриядерных компартментов дают возможность получить изображение с очень высоким уровнем детализации (Gall et al., 2004). Благодаря внедрению новых методик, ядра ооцитов птиц также стали использовать в качестве перспективных объектов для изучения трехмерной архитектуры генома и функциональной компартментализации ядра (Маслова, Красикова, 2011; Maslova, Krasikova, 2012).

Вместе с тем, характеристика внутриядерных компартментов, участвующих в динамике компонентов аппарата транскрипции и процессинга РНК, в ооцитах взрослых самок птиц далека от завершения. ТК, претендующие на роль универсальных ядерных органелл (Gall et al., 2004; Bogolyubov et al., 2009), в ядрах ооцитов половозрелых самок птиц, содержащих транскрипционно активные хромосомы типа ламповых щеток, до сих пор не были охарактеризованы (Krasikova et al., 2004; 2005; Красикова, 2007). Однако, ранее описанные в ядрах растущих ооцитов голубя сизого (Columba livid) сферические внутриядерные структуры - так называемые «полые сферы» (ПС) и «плотные шары» (ПШ) (Хутинаева и др., 1989; Хутинаева, 1990), претендуют на роль эквивалентов ТК у птиц. Подробный анализ ядер ооцитов голубя методами просвечивающей электронной микроскопии позволил охарактеризовать ультратонкую структуру этих внутриядерных телец (Гагинская, 1989). В то же время, молекулярный состав, природа и функции не ассоциированных с хромосомами внутриядерных телец ооцитов голубя - ПС и ГНИ - оставались полностью неизвестными.

В настоящей работе в качестве объекта исследования внутриядерных коилин-содержащих телец были выбраны ооциты птиц; в качестве представителя класса Птицы был выбран голубь сизый (Columba livia var. domestica), в ядрах растущих ооцитов которого ранее были описаны экстрахромосомные внутриядерные тельца, не обнаруженные в зародышевых пузырьках других изученных видов птиц (Гагинская, 1989). Ооциты С. livia были условно разделены на три группы по размеру, коррелирующему со степенью активности ядерного аппарата, согласно классификации Каллебо (Callebaut, 1973). Так термин «маленькие» ооциты в настоящей работе использовался применительно к ооцитам с ранней активацией

9

ядерного аппарата до принятия хромосомами формы ламповых щеток; термин «большие» ооциты был применен к ооцитам, находящимся на стадии хромосом типа ЖЦ. Кроме того, в работе выделяли ооциты, находящиеся на стадии формирования кариосферы, характеризующейся почти полной инактивацией ядерного генома. Промежуточные стадии роста ооцита не рассматривали. Помимо этого, в исследовании использовали растущие ооциты птенцов, в ядрах которых по данным некоторых авторов должно присутствовать ядрышко (Greenfield, 1966; Чинь и др., 1979). Следует подчеркнуть, что характерной особенностью оогенеза птиц, в том числе голубя сизого, является отсутствие функционирующих ядрышек в растущих ооцитах у половозрелых самок (Greenfield, 1966; Гагинская, Грузова, 1969; Гагинская, 1972; Гагинская, Грузова, 1975).

Таким образом, настоящая работа посвящена исследованию молекулярного состава экстрахромосомных РНК-содержащих телец в зародышевых пузырьках голубя сизого на стадии хромосом типа ламповых щеток. Полученные результаты позволили прояснить природу и отдельные функции охарактеризованных ранее с морфологической точки зрения экстрахромосомных телец в ядрах растущих ооцитов С. livia.

Целью настоящей работы было идентифицировать и охарактеризовать

молекулярный состав телец, подобных тельцам Кахала, в ядрах растущих ооцитов

голубя сизого (Columba livia).

В настоящей работе были поставлены следующие конкретные задачи:

1. Идентифицировать в ядрах маленьких ооцитов неполовозрелых самок С. livia эквиваленты телец Кахала и телец гистонового локуса соматических клеток.

2. Проверить наличие белка коилина в составе экстрахромосомных телец («плотных шаров» и «полых сфер») в ядрах больших ооцитов на стадии хромосом-ламповых щёток половозрелых самок голубя.

3. Проанализировать распределение фактора сплайсинга SR-белка SC35, малых ядерных РНК, Sm-белков, входящих в состав малых ядерных РНП, и белка симплекина в экстрахромосомных ядерных доменах в больших ооцитах на стадии хромосом-ламповых щёток половозрелых самок голубя.

4. Проверить наличие белков ядрышка (Noppl40, фибрилларина и N038) в составе экстрахромосомных ядерных телец в больших ооцитах на стадии хромосом-ламповых щёток половозрелых самок голубя.

5. Определить, к какому типу ядерных телец относятся экстрахромосомные «плотные шары» и «полые сферы», формирующиеся в ядрах больших ооцитов на стадии хромосом-ламповых щёток половозрелых самок С. livia.

1. Обзор литературы 1.1. Внутриядерные домены 1.1.1. Компартментализация внутриядерных процессов в пространстве ядра

Функциональной компартментализации клеточного ядра в последние годы уделяют пристальное внимание. К настоящему моменту накоплен огромный багаж знаний о молекулярных механизмах, лежащих в основе различных процессов, протекающих в ядре, таких как репликация, транскрипция, сплайсинг, сборка рибосом и др. Однако все ещё мало известно о том, как данные процессы скоординированы в трехмерной структуре ядра. Изучение связи архитектуры ядра и его функций проводится давно, однако для полного решения этой проблемы требуются дополнительные исследования (^^еН, 2007; Кигпагап е1 а!., 2008; Тппк1е-Ми1саЬу, Ьашопс!, 2008).

Для клеточного ядра характерны два фундаментальных аспекта: большая степень структурно-функциональной компартментализации органеллы и высокий уровень динамики процессов, происходящих в нем (Бипс1г, 2012). Для этого, в пространстве клеточного ядра необходимо отделять различные процессы друг от друга (рис. 1).

Ядро эукариотической клетки содержит различные тельца, не окруженные мембранами. Тем не менее, их считают полноценными ядерными органеллами, поскольку они богаты определенными наборами белковых и рибонуклеопротеиновых комплексов (РНП-комплексов), постоянно присутствующих в данных структурах, и легко выявляются с помощью электронной и/или световой микроскопии. Внешний вид доменов варьирует от сферических телец до небольших временных центров скоплений (доменов). В связи с отсутствием ограничивающей мембраны, тельца находятся в постоянном контакте с окружающей их нуклеоплазмой, поэтому молекулярные компоненты телец постоянно обновляются. Благодаря такому интенсивному обмену домены представляют собой открытые высоко динамичные системы (МасЬупа е1 а1., 2012).

Рисунок 1. Схема, демонстрирующая роль ядерных телец в обеспечении более эффективного взаимодействия между субстратом и ферментом (по: Dundr, 2012, с изменениями). Разнообразие ферментов, субстратов и продуктов представлено на схеме разными цветами. Ядерные тельца работают как депо, концентрируя различные субстраты (треугольник) и их ферменты (кружок без сектора), что в результате приводит к усилению производства соответствующего продукта (квадрат) (Dundr, 2012).

На сегодняшний день, большинство из таких структурно-функциональных доменов были визуализированы и в живых клетках благодаря применению технологии зеленого флуоресцентного белка (green fluorescent protein) и его аналогов, а их молекулярный состав охарактеризован с помощью различных биохимических подходов, в том числе протеомного анализа (Dundr, Misteli, 2001; Lamond, Sleeman, 2003; Misteli, 2007). Ниже мы подробнее рассмотрим наиболее заметные внутриядерные тельца, кроме телец Кахала и телец гистонового локуса, которым посвящены разделы 1.2 и 1.3, соответственно.

1.1.1.1. Ядрышко

Как наиболее заметная внутриядерная структура, визуализируемая с помощью световой микроскопии, ядрышко является первой описанной внутриядерной органеллой (Scheer, Hock, 1999). Ядрышко - это один из наиболее хорошо изученных и универсальных компартментов ядра. Оно представляет собой структуру размером от 0,5 до 5,0 мкм, образованную вокруг повторов рибосомных генов. Ядрышко состоит из трех структурных компонентов, отражающих направленность процесса биогенеза субчастиц рибосом: фибриллярного центра, участвующего в транскрипции рибосомных генов с участием РНК-полимеразы I, плотного фибриллярного компонента, содержащего вновь синтезированные транскрипты рРНК с набором белков, и гранулярного компонента, содержащего предшественники субчастиц рибосом. Формирование ядрышек отражает уровень метаболической активности и скорость пролиферации клеток и связано с осуществлением одной из важных клеточных функций - производством субъединиц рибосом. В процессинге и модификациях предшественников рРНК участвует около 200 малых ядрышковых рибонуклеопротеиновых (мяшРНП) частиц, концентрирующихся в ядрышке (Scheer, Hock, 1999; Dundr, Misteli, 2001; Lamond, Sleeman, 2003).

До сих пор нет четкого представления о том, как транскрипционно активные тандемно повторяющиеся последовательности рибосомных генов топологически организованы внутри ядра, однако, существует ряд гипотез. Денисов с соавторами предложили модель организации генов рРНК, согласно которой ключевой комплекс инициации транскрипции SL1 работает как заякоривающий центр для рДНК (Denissov et al, 2011).

К одной из дополнительных функций ядрышек, не связанных с синтезом рибосом, относится их участие в регуляции супрессора опухолей р53 (Boulon et al., 2010). В нормальных физиологических условиях уровень белка р53 очень низок, благодаря убиквитинированию с последующей деградацией в протеосоме. Убиквитинирование тесно связано с ядрышком, так как внутриядерная фракция

р53 проходит транзитом через ядрышко, где р53 полиубиквитинируется с помощью убиквитин-лигазы Mdm2 (Boyd et al., 2011).

Вместе с тем, появляется все больше доказательств того, что ядрышки также являются местом сборки различных РНП и пересечения путей многочисленных механизмов, многие из которых задействованы в белковом синтезе (Pederson, Pölitz, 2000). Так, например, в ядрышке происходят пост-транскрипционные модификации сплайсосомной мяРНК U6.

В настоящее время, многие специализированные ядерные домены на морфологическом (ультраструктурном) уровне описаны достаточно подробно. Вместе с тем, еще далеко до определения их полного молекулярного состава и функций, во-первых, из-за огромного числа компонентов, входящих в их состав, и, во-вторых, из-за высокой динамики компонентов. Метод сравнительной масс-спектроскопии может преодолеть оба этих препятствия, благодаря множеству одновременно меченых изотопов. С помощью данного метода можно проследить динамику распространения всех белков внутри большого компартмента. Так, например, с помощью данного подхода были охарактеризованы количественные изменения у 489 постоянных и транзитных компонентов в составе ядрышка в ответ на избирательное ингибирование РНК-полимеразы I, РНК-полимеразы II или формирования протеасомы (Andersen et al., 2005).

Среди других подробно охарактеризованных внутриядерных доменов интерфазного ядра, претендующих на роль универсальных ядерных органелл, выделяют тельца Кахала, тельца гистоновых локусов, кластеры интерхроматиновых гранул (КИТ), или «спеклы», ядерные PML-тельца и ядерные тельца, содержащие белки группы Polycomb (Lamond, Sleeman, 2003; Matera, Shpargel, 2006; Kumaran et al., 2008; Morris, 2008). Эти и другие специализированные внутриядерные домены функционируют в интерхроматиновом компартменте ядра, относительно свободном от занимающего дискретные хромосомные территории хроматина (Cremer et al., 2006). Ниже мы рассмотрим несколько характерных внутриядерных доменов и особенности их функционирования в соматических клетках.

1.1.1.2. Кластеры интерхроматиновых гранул

Так называемые «спеклы» (англ. - "speckles") внутри ядра на уровне электронной микроскопии представляют собой кластеры интерхроматиновых гранул (КИТ). Термин «спеклы» был впервые предложен Бэком (Beck) в 1961 году на основании результатов иммуноокрашивания, однако, данные структуры были обнаружены и описаны ранее Свифтом (Swift) с помощью электронной микроскопии (Spector, Lamond, 2011). Точечная или пятнистая локализация факторов сплайсинга на уровне иммунофлуоресцентной микроскопии объясняется разнообразием размеров и форм ядерных спеклов. Одним из ключевых компонентов спеклов является фактор сплайсина SR-белок SC35 (Fu, Maniatis, 1990; Spector et al., 1991; Fu, 1995). Спеклы, или 8С35-домены, содержат характерный набор факторов сплайсинга пре-мРНК, который отличается от факторов сплайсинга, входящих в состав перихроматиновых фибрилл (Spector, Lamond, 2011). Для некоторых компонентов, входящих в состав спеклов (например, SF3bl и NIPP1), показано наличие специфичного для спеклов сигнала локализации - полигистидиновых повторов (Spector, Lamond, 2011).

Таким образом, КИТ, или ядерные спеклы, соматических клеток представляют собой ядерные домены, обогащенные факторами сплайсинга. Размер КИТ варьирует от одного до нескольких микрометров. Обычно КИТ состоят из гранул размером 20-25 нм, соединенных тонкой фибриллой, на которую они «нанизаны» как бусы (Thiry, 1995). На уровне световой и электронной микроскопии видно, что в трехмерном пространстве ядра КИТ располагаются в районах, содержащих мало или вообще не содержащих хроматина (Thiry, 1995). Несмотря на это, гены с высоким уровнем экспрессии иногда выявляют в непосредственной близости от КИТ.

Существуют свидетельства в пользу того, что ядерные спеклы являются местами хранения, сборки и модификации компонентов сплайсосом, доставляемых к местам активной транскрипции. Эксперименты на живых клетках показали, что факторы сплайсинга пре-мРНК доставляются из спеклов в места транскрипции и,

наоборот, при ингибировании транскрипции или сплайсинга факторы сплайсинга накапливаются в увеличивающихся в размерах спеклах (Spector et al., 1991).

Вновь синтезируемая пре-мРНК локализуется в основном в перихроматиновых фибриллах, которые встречаются как на периферии КИГ, так и вдали от них (Spector, Lamond, 2011).

1.1.1.3. Ядерные PML-тельца

Долгое время ядерное тельце, содержащее белок PML (Promyelocyte leukemia protein), считалось местом накопления и хранения не используемых в данный момент ядром белков, которые высвобождаются по мере необходимости (Lallemand-Breitenbach, de Thé, 2010; Мао et al., 20116). Недавние исследования показали, что PML-тельце играет более активную регуляторную роль. Имея обширные контакты с хроматином, PML-тельце функционально вовлечено в репарирование ДНК, регуляцию транскрипции, клеточное старение и апоптоз. Основным структурным компонентом ядерного PML-тельца является белок PML; при этом формирование PML-телец зависит от статуса сумоилирования белка PML и наличия других важных компонентов PML-тельца, таких как белки SplOO и Daxx. Ядерное PML-тельце играет активную роль в подавлении активности генов, так как является фабрикой для сборки комплекса Daxx - SUMO-1 (Chang et al., 2011).

PML-тельце может служить важным местом репарации или рекомбинации ДНК, так как в условиях генотоксического стресса число PML-телец в ядре увеличивается (Мао et al., 20116; Kepkay et al., 2011). Последние исследования проливают свет на то, как регуляторы хроматина контролируют число PML-телец при повреждении ДНК. Так, при повреждении ДНК происходит увеличение числа PML-телец одновременно с активацией АТМ-киназы, которая фосфорилирует белок КАР1, регулятор структуры хроматина, что приводит к быстрой деконденсации хроматина. В противоположность этому, дефосфорилирование КАР1 приводит к уменьшению числа PML-телец. Интересно отметить, что истощение запасов КАР1 с помощью РНК-интерференции приводит к увеличению числа PML-телец в отсутствие каких-либо существенных повреждений ДНК. Однако до конца еще не понятно, как изменения в числе PML-телец влияют на

17

передачу сигнала о повреждении ДНК в клетке (Dellaire et al., 2006; Kepkay et al., 2011).

1.1.1.4. Ядерные тельца, содержащие белки группы Polycomb

Белки группы PcG (англ. - "Polycomb group") представляют собой эпигенетические регуляторы, которые формируют два репрессирующих комплекса PRC1 (англ. - "Polycomb repressive complex 1") и PRC2 (англ. - "Polycomb repressive complex 2"). Они способствуют замалчиванию многих генов, отвечающих за развитие и определение судьбы клеток, благодаря компактизации структуры хроматина с помощью пост-трансляционных модификаций гистонов (Cao et al., 2002). Это достигается, в том числе, путем метилирования гистона НЗ по лизину в положении 27 комплексом PRC2 при участии комплекса PRC1, что способствует конденсации хроматина. Репрессирующие комплексы PcG связываются с элементами PREs (англ. - "PcG responsive elements"), расположенными на генах-мишенях PcG и уменьшают их активность путем формирования многопетлевой хроматиновой структуры. Такая петлевая хроматиновая структура визуализируется в виде отдельных внутриядерных фокусов (так называемых PcG-телец) при иммунофлуоресцентном выявлении белков PcG с помощью специфичных антител. Однако на уровне электронной микроскопии PcG-тельца не обнаруживаются как дискретные структурированные ядерные тельца в нуклеоплазме, а представляют собой отдельные полупрозрачные скопления гетерохроматиновых фибрилл (Tolhuis et al., 2011; Dundr, 2012).

1.1.1.5. Ядерные тельца, содержащие белок 53ВР1

Ядерные тельца, содержащие белок 53ВР1, описанные ранее как ОРТ-домены (Oct-1, PTF, transcription; Pombo et al., 1998), формируются во время митоза вокруг участков поврежденной ДНК, в которых не закончилась репликация. Этот процесс подтверждает существующую уже долгое время концепцию о том, что формирование многих внутриядерных телец является отражением специфической активности участков генома (Dundr, 2012). Когда эти недореплицированные участки вступают в митоз, они превращаются в разрывы при конденсации хромосом. Некоторые из таких разрывов ДНК передаются в дочерние клетки, где

18

они изолируются с помощью больших хроматиновых доменов, обогащенных 53ВР1 и другими маркерами, связанными с участием в модификации поврежденной ДНК, например, фосфорилированной формой гистона Н2АХ. Вероятно, 53ВР1-тельца защищают нерепарированные разрывы ДНК от нуклеаз и сохраняют их для механизма репарации, который становится доступным с фазы G1 по раннюю фазу S клеточного цикла. После вступления клетки в фазу G1 и активации репарационного комплекса ядерные тельца, содержащие белок 53ВР1, постепенно разбираются (Harrigan et al., 2011; Lukas et al., 2011).

1.1.1.6. Тельца, содержащие факторы процессинга З'-конца РНК

В соматических клетках факторы, участвующие в процессинге З'-конца РНК, концентрируются в тельцах расщепления (англ. - "cleavage bodies"), которые представляют собой внутриядерные домены размером 0,3-1 мкм, встречающиеся от 1 до 4 структур на ядро. В них содержатся такие белки как DDX1 (англ. - "dead box protein 1"), CstF-64 (англ. - "cleavage stimulation factor 64") и CPSF-100 (англ. -"cleavage and polyadenylation specificity factor 100"); также в составе телец расщепления обнаружены факторы транскрипции TFIIE и TFIIF (Gall, 2000; Li et al., 2006). Данные структуры прямо или косвенно участвуют в транскрипции, сплайсинге и процессинге пре-мРНК. Выявлено, что большое количество телец Кахала (ТК) колокализуется с тельцами расщепления во время Gl, S и G2 фаз клеточного цикла. Такое неслучайное соседство двух типов телец предполагает наличие либо моторного механизма для сближения разных внутриядерных органелл, либо специфических молекулярных взаимодействий.

На сегодняшний день появилось много данных о функциональной компартментализации клеточного ядра, однако для полного понимания ключевых вопросов о биологии ядерных телец необходимы дальнейшие исследования.

1.1.2. Динамика внутриядерных компонентов

В связи с отсутствием ограничивающей мембраны, внутриядерные тельца и

домены представляют собой открытые высоко динамичные системы (Dundr, 2012;

Machyna et al., 2012). Углубленные исследования архитектуры клеточного ядра

19

выявили, что динамические свойства внутриядерных белков крайне важны для выполнения ими своих функций. Высокая мобильность белков обеспечивает их доступность во всем пространстве ядра; их динамические взаимодействия поддерживают постоянно меняющуюся, но в то же время стабильную архитектуру ядра, внутри которой протекают ядерные процессы. Как следствие, вся морфологическая структура ядра клетки определяется функциональными взаимодействиями различных ядерных компонентов. Наблюдаемые динамические свойства внутриядерных белков согласуются со стохастическим механизмом экспрессии генов и архитектурой ядра (Dundr, 2012).

Ядра эукариотических клеток представляют собой высоко динамичные органеллы. Очевидная реорганизация внутриядерных структур в течение митоза подробно описана, однако, лишь недавно стало ясно, что и в интерфазном ядре многие молекулярные компоненты также высоко динамичны. Динамика хроматина, РНК и белков в ядре крайне важна для координации и точности процессов экспрессии генов (Dundr, Misteli, 2001; 2010; Trinkle-Mulcahy, Lamond, 2008).

Считается, что динамическая пространственная организация клеточного ядра играет основную роль в поддержании и функционировании генома (Dundr, 2012). В пространстве ядра хромосомы занимают определенные территории, а тельца в основном формируются в интерхроматиновом пространстве (Dundr, Misteli, 2010). Структурная целостность внутриядерных телец поддерживается за счет временных белок-белковых и РНК-белковых взаимодействий.

Основной функцией ядерных телец предположительно является концентрация субстратов, ферментов и удержание промежуточных продуктов внутри ограниченного пространства для того, чтобы ускорить биокаталитические процессы и сборку (рис. 1). Более того, ядерные тельца могут регулировать концентрацию важных специфичных факторов путем их удержания или высвобождения (Matera et al., 2009; Dundr, 2012).

Исследования по перемещению на сравнительно большое расстояние локуса генома, транскрипт которого связан с формированием ТК, (гены U2 мяРНК) продемонстрировали движение локуса от самой хромосомы к близлежащему ТК,

20

которое оставалось относительно неподвижным. Интересно отметить, что инактивация полимеризации актина прерывала такое движение, предполагая участие моторной системы в передвижении локуса генома к внутриядерному тельцу (Dundr et al., 2007).

Важную роль в механизмах перемещения РНК в живой клетке играет диффузия. Так, с помощью визуализации матричной РНК (мРНК) гибридизацией с мечеными олигонуклеотидами, удалось показать ненаправленное, энергонезависимое перемещение полиаденилированной РНК в ядре (Pölitz, Pederson, 2000). Схожие результаты о пассивной диффузии, как основной движущей силе экспорта РНК, были получены при анализе меченых РНК-частиц с помощью стереоэлектронного микроскопа (Dundr, Misteli, 2001). Коэффициент диффузии флуоресцентно-меченой РНК в живой клетке схож с коэффициентом диффузии РНК в растворе (Pölitz et al., 1999). Однако, несмотря на столь важную роль процесса диффузии в ядерном транспорте РНК, нельзя исключать, что некоторые РНК могут транспортироваться активно и направленно.

С помощью метода восстановления флуоресценции после фотозасвечивания (fluorescent recovery after photobleaching) было выявлено, что основной чертой внутриядерных белков также является их высокая подвижность. Это было продемонстрировано, в том числе, для транскрипционных факторов, факторов сплайсинга пре-мРНК, факторов процессинга 3'-конца РЖ, белков, участвующих в репарации ДНК, хроматин-связывающих белков и апоптотических каспаз (Misteli et al., 1997; Dundr, Misteli, 2001; Trinkle-Mulcahy, Lamond, 2008). Так, например, белок или белковый комплекс до 500 кДа может пересечь ядро менее чем за одну минуту. Для большинства белков подвижность не требует затрат энергии в форме АТФ и не изменяется при уменьшении температуры.

Диффузия является энергетически выгодным процессом для перемещения молекул, так как для нее не требуется наличие транспортных сигналов в молекуле и рецепторов для их распознавания. Более того, белок может перемещаться внутри ядра в поисках высоко аффинных сайтов связывания (Misteli, 2001; 2009). Такое поведение белков хорошо изучено на примере факторов репарации ДНК. В отсутствие повреждения ДНК белки ERCC1/XPF (англ. - "excision repair cross-

21

complementing 1/xeroderma pigmentosum complementation group F protein") свободно перемещаются внутри ядра, в то время как при повреждении ДНК ультрафиолетовым излучением белки временно теряют свою подвижность, связываясь с сайтами повреждения. После завершения репарационных процессов белки снова становятся высокоподвижными (Dundr, Misteli, 2001).

Несмотря на отсутствие мембранных границ, ядерные компартменты представляют собой постоянные структуры, так как их легко можно наблюдать в микроскоп в течение нескольких часов. Вместе с тем, с помощью экспериментов по фотозасвечиванию (fluorescent recovery after photobleaching) была выявлена постоянная и быстрая замена белков и РНП-комплексов между различными ядерными компартментами и нуклеоплазмой. Данная динамика хорошо описана для ядрышек, спеклов, ТК, перинуклеарного компартмента и ядерных стресс-телец (Phair, Misteli, 2000; Dundr, Misteli, 2001; Handwerger et al., 2003; Deryusheva, Gall, 2004; Dundr et al., 2004). Поток белков, проходящих через данные структуры, очень велик, например, более 10000 молекул белка фибрилларина высвобождается из 2-3 ядрышек в нуклеоплазму каждую секунду (Phair, Misteli, 2000).

Из-за высокого потока белковых компонентов компартменты в ядре находятся в состоянии постоянного динамического равновесия. Изменение размера домена зависит от скоростей входа и выхода из него его резидентных молекул. Эти скорости определяются функциональными состояниями данных белков внутри и вне компартмента (Misteli et al., 1997).

Хорошо известно, что механические силы могут влиять на функционирование органов, тканей и клеток. Более того, недавно По (Poh) с соавторами продемонстрировали, что локальная динамическая поверхностная сила может напрямую влиять на белок-белковые взаимодействия в тельцах Кахала в ядрах живых клеток без участия промежуточных биохимических каскадов. Авторы показали, что динамическая сила может вызывать прямые структурные изменения основных компонентов у большинства ядерных телец, что может представлять собой уникальный механизм механотрансдукции, который оказывает влияние на экспрессию генов и поддержание целостности генома (Poh et al., 2012).

1.1.3. Самоорганизация внутриядерных доменов

Одним из ключевых вопросов в области ядерной компартментализации является понимание того, как образуются различные морфологически выраженные внутриядерные домены, и как осуществляется поддержание их целостности. Формируются ли они вокруг определенных белков скаффолда или же возникают путем самоорганизации (Misteli, 2001; 2007; 2009).

Стабильное состояние поддерживается в ядре при взаимодействии высоко динамичных компонентов. В свою очередь, организация стабильного состояния из динамичных макромолекул подразумевает наличие процессов самоорганизации (Misteli, 2001). Перемещение белков внутри пространства ядра, короткое время их взаимодействия с сайтами связывания и способность повторно взаимодействовать с партнерами - все это является предпосылками для самоорганизации.

Помимо самоорганизации крупномасштабной архитектуры хроматина в интерфазном ядре, исследования в области биогенеза ядерных телец привели к открытию, что и они образуются путем самоорганизации (Kaiser et al., 2008).

Ярким примером самоорганизующегося ядерного домена является ядрышко. При ингибировании транскрипции ядрышко разбирается, и его компоненты диссоциируют, так как для поддержания этой внутриядерной структуры необходимы взаимодействия различных компонентов ядрышка с вновь синтезируемой рРНК. Наоборот, введение минигенов рДНК в эухроматиновые районы хромосом приводит к формированию полноценных мини-ядрышек (Dundr, Misteli, 2001).

Различные тельца и домены появляются и исчезают в ядре в ответ на разные стимулы, например, в зависимости от фазы клеточного цикла, стадий дифференцировки, условий стресса и передачи различных внешних сигналов внутрь клетки. В настоящее время выделяют следующие модели формирования ядерных телец: модель самосборки, модель самоорганизации, модель упорядоченной сборки, модель стохастической сборки и модель засеянной сборки (Biamonti, Caceres, 2009; Machyna et al., 2012).

23

Модель самосборки представляет собой принцип сборки, согласно которому ядерные тельца формируются в соответствии с внутренней тенденцией их компонентов ассоциировать друг с другом. Типичным примером самосборки является агрегация прионовых белков (Machyna et al., 2012). Согласно модели самоорганизаци, большинство процессов сборки в живой клетке далеки от равновесия, но получающиеся структуры находятся в устойчивом состоянии. Отдельные компоненты постоянно входят и покидают характерные для них клеточные структуры. Характерным примером является динамическая нестабильность микротрубочек. Согласно модели упорядоченной сборки каждый компонент добавляется в состав структуры в строго определенном порядке. Примером данной модели является сборка комплексов сплайсосомных мяРНП. В противоположность модели упорядоченной сборки, модель стохастической сборки подразумевает случайное добавление компонентов в структуру. Предложенная модель засеянной сборки подразумевает, что отдельный компонент, например белок или РНК, может служить инициатором сборки определенной клеточной структуры, центром ее формирования. Данная модель может быть совместима с моделями упорядоченной и стохастической сборок (Machyna et al., 2012).

В настоящее время нет точного понимания, согласно какой модели происходит формирование внутрядерных телец и, в частности, телец Кахала. Существует много данных, проливающих свет на механизм формирования ТК в соматических клетках. Однако все они освещают только один или несколько этапов сборки тельца при определенных ограничениях, для понимания же всех этапов биогенеза ТК требуются дальнейшие исследования.

В одном из исследований в качестве модели использовали ТК, большую ядерную органеллу, участвующую в производстве и рециклировании нескольких классов мяРНП (Kaiser et al., 2008). Основываясь на результатах экспериментов по преципитации компонентов ТК на хроматине, Кайзер (Kaiser) с коллегами предположили, что сборка структуры шла путем самоорганизации. В пользу этого предположения свидетельствовали следующие полученные авторами результаты. Во-первых, формирование телец проходило не по иерархическому пути, так как инициировалось большим количеством компонентов ТК. Во-вторых, сборка ТК de

24

novo происходила путем одновременной, а не последовательной ассоциации белков в новообразуемую структуру. Оказалось, что ТК формируются путем взаимодействия белков и РНП, которые затем прямо или опосредованно связывают белки коилин и SMN (англ. - "survival of motor neurons"). Олигомеризация коилина и белка SMN может облегчить стабилизацию мимолетных взаимодействий среди компонентов ТК. Для сборки ТК не требуется определенный локус инициации, в противоположность ядрышку, формирующемуся вокруг локуса рДНК. мяРНП являются самыми эффективными инициаторами образования ТК, так как эти тельца часто формируются в местах высокой концентрации мяРНП (Matera, Shpargel, 2006). Эти сведения привели авторов к заключению о том, что ядерная архитектура, по всей видимости, подчиняется принципу самоорганизации (Misteli, 2001; 2009).

К настоящему времени мало что известно о начальных этапах нуклеации ядерных телец. В работе 2011 года Шевцова и Дандра (Shevtsov, Dundr, 2011) авторы показали, что РНК может служить структурным элементом и инициатором сборки ядерных телец. Они обнаружили, что существует несколько типов кодирующей и некодирующей РНК, крайне необходимой для сборки de novo ТТЛ, ТК, спеклов, параспеклов и ядерных стресс-телец. Авторы заявляют, что именно транскрипция является движущей силой формирования ядерных телец и что РНК-транскрипты могут функционировать в качестве скаффолда при формировании большинства телец.

Способность РНК инициировать сборку определенных ядерных телец согласуется со стохастической моделью самоорганизации ядерной архитектуры, согласно которой ядерные компартменты формируются как следствия ядерных процессов (Misteli, 2007, 2009; Shevtsov, Dundr, 2011). Способность РНК запускать формирование ядерных телец позволяет предполагать, что транскрипция является движущей силой формирования многих, если не всех, ядерных телец. При этом ядерные тельца могут формироваться как прямое следствие транскрипционной активности определенных участков генома или в результате структурирования их с помощью инициирующей структурной РНК (Shevtsov, Dundr, 2011; Мао et al., 2011а, б).

Следующие разделы посвящены рассмотрению морфофункциональной организации внутриядерных коилин-богатых структур, представляющих собой разнообразную по молекулярному составу группу телец, формирование которых, вероятно, тесно связано с активностью того или иного локуса в геноме.

1.2. Тельца Кахала 1.2.1. Коилин и тельца Кахала

Тельца Кахала были впервые описаны Рамоном-и-Кахалом в 1903 году в ядрах нейронов позвоночных и названы «добавочными тельцами» (англ. -"accessory bodies") из-за частой ассоциации с ядрышками (Cajal, 1903, цит. по: Gall et al., 2004). Позднее, в 1969 году в ходе исследования соматических клеток млекопитающих на ультраструктурном уровне Моннерон и Бернар описали внутриядерные органеллы, содержащие скрученные нити, и поэтому назвали их «скрученными тельцами» (англ. - "coiled bodies") (Monneron, Bernhard, 1969). В ранних исследованиях зародышевых пузырьков амфибий Кэллан описал сходные структуры сферической формы, которые назвал «сферами» (Callan, 1986). В зародышевых пузырьках насекомых и ядрах дрожжей были описаны структуры, названные "Binnenköper" или «внутренние тельца» (англ. - "endobody") (Bier, 1967 цит. по: Bellini, 2000) и «ядерные тельца», соответственно (Verheggen et al., 2002). Основываясь на обнаружении нового молекулярного маркера - белка коилина, Голл предложил объединить все вышеперечисленные структуры в одну группу (Gall et al., 1995; Gall et al., 1999; Gall, 2000). В честь первооткрывателя и для упрощения номенклатуры в тот момент времени было предложено называть их тельцами Кахала (англ. - "Cajal bodies"). Вместе с тем, позднее коилин-содержащие внутриядерные структуры были подразделены на несколько типов телец, отличающихся по своему молекулярному составу и основным функциям (Nizami, Gall, 2012). В настоящее время среди телец, накапливающих белок коилин, наиболее подробно охарактеризованы ТК и ТГЛ (Nizami et al., 2010а).

В 1991 году была получена аутоиммунная сыворотка человека, специфично окрашивающая ТК соматических клеток (Raska et al., 1991). Используя данные антитела, Андраде с соавторами описали белок р80-коилин, который накапливается

26

в ТК (Andrade et al., 1991). Впоследствии, коилин стали считать специфичным белком ТК, что способствовало его быстрому изучению различными методами. В 1993 году был описан ортолог белка р80-коилина человека в ооцитах африканской шпорцевой лягушки (X. laevis), получивший название SPH-1 (Tuma et al., 1993).

Молекулярная масса белка коилина человека, определенная с помощью SDS -полиакриламидного гель-электрофореза, составляет ~80 кДа. Следует отметить, что аутоиммунная сыворотка человека против белка р80-коилина и антитела R288 (таблица 2) помимо коилина также узнают более низкомолекулярные бэнды в разных клеточных фракциях. По-видимому, данные низкомолекулярные бэнды представляют собой деградировавшие продукты белка коилина или его процессированные фрагменты, также узнаваемые специфичными антителами (Velma et al., 2012).

Несмотря на интенсивное исследование белка коилина в течение последних 20 лет его точная молекулярная функция остается неясной. При выравнивании аминокислотных последовательностей белка коилина млекопитающих и амфибий выявляют три похожие области (Hebert, Matera, 2000; Bellini, 2000; Shpargel et al., 2003). Степень сходства между N- и С-концевыми доменами белков представителей этих классов составляет более 50%, тогда как средние участки молекулы не столь консервативны и обладают менее чем 33%-ной идентичностью. Высокая степень гомологии N- и С-концевых доменов молекул коилина у разных видов предполагает наличие в них эволюционно консервативных доменов и, как следствие, консервативных функций.

В настоящее время известно, что первые сто аминокислот N-конца белка коилина отвечают за связывание с одноцепочечной ДНК и poly(G) и poly(U) РНК-гомополимерами in vitro, а также за взаимодействие с ядерным белком Noppl40 (Bellini, Gall, 1998; Hebert, Matera, 2000). N-концевой домен белка (92 аминокислоты) также требуется для взаимодействия отдельных молекул белка коилина друг с другом (олигомеризации) (Hebert, Matera, 2000). В свою очередь С-конецевой домен белка необходим для накопления в ТК мяРНП и регуляции общего числа коилин-содержащих телец в ядре (Shpargel et al., 2003; Xu et al., 2005).

При анализе аминокислотной последовательности белка коилина выявляют два сигнала ядерной локализации (NLS1 и NLS2), расположенных внутри менее консервативного внутреннего участка молекулы, который связывает N- и С-концевые домены. Анализ мутантов клеток человека линии HeLa по коилину показал, что участок молекулы белка коилина от 234 до 315 аминокислотных остатков важен для внутриядерной локализации белка и, вероятно, может отвечать за соответствующую укладку белка, открывая или блокируя участки взаимодействия с факторами ядрышка (Hebert, Matera, 2000).

Коилин представляет собой фосфопротеин, фосфорилируемый по остаткам серина (Carmo-Fonseca et al., 1993). Известно, что во время митоза происходит разборка ТК, которые вновь образуются в начале или середине Gl-фазы; однако количество белка коилина в ядре остается сравнительно постоянным на протяжении всего клеточного цикла (Andrade et al., 1993). Митотическое гиперфосфорилирование коилина, совпадающее с разборкой ТК, коррелирует с уменьшением взаимодействий между молекулами коилина. Это позволяет предположить, что на формирование ТК может влиять уровень фосфорилирования коилина. Данное предположение было проверено на клетках линии HeLa в экспериментах со специфическим ингибитором серин-треониновой фосфатазы -окадаевой кислотой, - обработка которой приводила к частичному перераспределению коилина в центр ядрышка (Hebert, Matera, 2000).

ТК или сходные с ними структуры были обнаружены у многих типов живых организмов (Gall, 2000; Cioce, Lamond, 2005). Типичные соматические ТК млекопитающих представляют собой структуры диаметром 0,1-1 мкм, в количестве от 2 до 10 штук на клетку. На ультраструктурном уровне они состоят из электроноплотных скрученных нитей, разделенных низко контрастным материалом, контактирующим с окружающей нуклеоплазмой (Gall, 2000).

ТК в ядрах клеток Drosophila melanogaster были описаны за несколько лет до идентификации белка коилина дрозофилы на основании выявления в них четырех молекулярных компонент, характерных для ТК позвоночных: мяРНК U2, scaPHK U85, белков SMN и фибрилларина (Liu et al., 2006а). Все попытки идентифицировать коилин дрозофилы с помощью поиска гомологий или с

28

использованием гетерологичных антител, не приносили положительного результата. Однако вскоре компьютерный анализ помог идентифицировать последовательность гена коилина дрозофилы CG8710, которую в дальнейшем применили для поиска генов-ортологов у других насекомых, чей геном полностью расшифрован. Используя полученные результаты, белок коилин выявили в ТК фолликулярных клеток, питающих клеток и в ооцитах дрозофилы (Liu et al., 2009).

У арабидопсиса (Arabidopsis thaliana) обнаружен отдаленный гомолог гена коилина позвоночных - Atlgl3030. Кодируемый данным геном белок Atcoilin, входящий в состав ТК, по-видимому, выполняет в клетках растений те же функции, что и белок коилин у животных (Collier et al., 2006). Недавние биоинформатические исследования показали, что белок Atcoilin состоит из N-концевого глобулярного домена, центрального домена и С-концевого домена. Интересно отметить, что, несмотря на низкую степень гомологии между аминокислотными последовательностями белка коилина человека и арабидопсиса у них одинаковый тип доменной организации (Makarov et al., 2013). Также как и ТК человека, ТК арабидопсиса и табака являются гетерогенными динамичными структурами (Cioce, Lamond, 2005). Они могут двигаться в нуклеоплазме и сливаться друг с другом. Их количество изменяется во время дифференцировки клеток и во время клеточного цикла. Интересно отметить, что содержащие коилин ТК растений накапливают мяРНП, которые выявляются с помощью антител против соответствующих белков человека. Наличие сходных эпитопов и способность накапливать идентичные наборы мяРНК означает, что ТК растений и млекопитающих являются сходными структурами и могут играть одинаковую роль, как в клетках растений, так и в клетках животных (Cioce, Lamond, 2005).

Продолжая рассматривать коилин-содержащие тельца в ядрах разных организмов, нельзя не остановиться на таком модельном организме, как почкующиеся дрожжи (Saccharomyces cerevisiae). В ядрах почкующихся дрожжей также обнаружены ядерные тельца, накапливающие зрелую и созревающую мяшРНК U3, а также метилтрансферазу, катализирующую образование терминальной три-метил-САР структуры, характерной для большинства мяшРНК и мяРНК (Verheggen et al., 2002). Все эти компоненты также обнаружены в ТК

29

млекопитающих. Однако белок коилин или схожий с ним белок у почкующихся дрожжей до сих пор не идентифицирован (Nizami et al., 2010а).

В настоящее время анализ молекулярного состава коилин-содержащих телец в клетках разных тканей и у разных организмов показал, что мы имеем дело скорее с большим классом отличных по своим функциям ядерных органелл, поэтому их идентификация и объединение в одну группу на основании единичного компонента представляются затруднительными. Среди наиболее изученных коилин-богатых внутриядерных доменов выделяют ТК и ТГЛ.

1.2.2. Молекулярный состав и модульная организация телец Кахала

ТК принимают участие в различных внутриядерных процессах: в них осуществляются заключительные этапы созревания, сборки в РНП-частицы и траспортировки сплайсосомных мяРНК, мяшРНК, а также у некоторых организмов производство новых коротких регуляторных РНК (рис. 2). Кроме того, ТК участвуют в сборке и транспорте теломеразы, регулирующей длину теломер. Для участия в конкретных процессах ТК содержат наборы компонентов -молекулярные модули, осуществляющие определенную функцию. При исчезновении из общего тельца Кахала целого молекулярного модуля, в результате выключения одного из его компонентов, остальные модули формируют остаточное тельце и продолжют выполнять свои функции. Предполагается, что в зависимости от физиологического состояния и типа клеток модули ТК могут по-разному комбинироваться (Lemm et al., 2006; Matera, Shpargel, 2006; Xie et al., 2007; Pontes, Pikaard, 2008). К основным молекулярным модулям этих телец относят модуль сплайсосомных U мяРНП, модуль мяшРНП, модуль теломеразной РНП.

1.2.2.1. Факторы сплайсинга РНК

На рисунке 3 представлена общая схема биогенеза U мяРНП в клетках, основные этапы которого происходят как в ядре, так и в цитоплазме. На первом этапе синтезируются все сплайсосомные мяРНК (Ul, U2, U4, U5) с помощью РНК-полимеразы II, за исключением мяРНК U6, которая синтезируется с помощью РНК-полимеразы III (Shaw et al., 2008). Далее мяРНК Ul, U2, U4 и U5

30

транспортируются в цитоплазму, где к ним присоединяются 8ш-белки (В/В', 01, Б2, ОЗ, Е, Р и О), на 5'-конце формируется 2,2,7-триметилгуанозиновый кэп и мяРНП транспортируется в ядро (рис. 3). Большая часть сплайсосомных мяРНП

Цитоплазма

Нуклео плазма

Ч^теломеразыУ

Полимераза II I Процессинг

Полимераза II

мяшРНК зсаРНК

еломеразн;

ядрышко

Полимераза II

Сборка

и мяРНК

Модиф: Процес

Формирование омплекса I ьсаРН жспорта/

мяшРНК

Модификации

■Модиф]

Сборка Ят-кольца

Полимераза III

ТМГ-кэп

гиперметнлировант

Спеклы

:орочение 3 '-конц?

Сплайсинг

Рисунок 2. Обзор основных функций телец Кахала на различных этапах созревания и сборки рибонуклеопротеиновых комплексов (по: МасЬупа е1 а1., 2012 с изменениями).

Заключение диссертации по теме «Клеточная биология, цитология, гистология», Ходюченко, Татьяна Александровна

Выводы

1. В маленьких ооцитах неполовозрелых самок голубя сизого (Columba livia) присутствуют тельца, содержащие белки коилин и гемин 2 (эквиваленты телец Кахала), и тельца, содержащие белок симплекин (эквиваленты телец гистонового локуса).

2. В транскрипционно активных ядрах больших ооцитов, находящихся на стадии хромосом-ламповых щёток, половозрелых самок голубя экстрахромосомные «плотные шары» и «полые сферы», но не другие внутриядерные структуры, содержат белок коилин.

3. Содержащие коилин ядерные тельца («плотные шары» и «полые сферы») в растущих ооцитах, находящихся на стадии хромосом-ламповых щёток, половозрелых самок голубя накапливают зрелые малые ядерные РНК и связывающиеся с ними Sm-белки мяРНП, но не фактор сплайсинга SC35.

4. Содержащие коилин ядерные тельца в растущих ооцитах голубя, находящихся на стадии хромосом-ламповых щёток, не накапливают белок симплекин и малую ядерную РНК U7 и таким образом не являются эквивалентами телец гистонового локуса.

5. В ядрах растущих ооцитов половозрелых самок голубя, находящихся на стадии хромосом-ламповых щёток, экстрахромосомные содержащие коилин тельца («плотные шары» и «полые сферы») формируются в отсутствие ядрышек и не накапливают белков ядрышка Noppl40, фибрилларина и N038.

6. Формирующиеся в ядрах растущих ооцитов самок голубя «плотные шары» и «полые сферы» представляют собой тельца, подобные тельцам Кахала, и участвуют в биогенезе или запасании малых ядерных РНП.

Выражаю глубокую признательность и благодарность моему научному руководителю Алле Валерьевне Красиковой за неоценимый вклад в выборе интересного направления научных исследований, бесценную помощь в проведении экспериментов, плодотворное обсуждение результатов исследований.

Большое спасибо Елене Романовне Гагинской за предоставление прекрасных условий для проведения работы и полезные замечания при обсуждении результатов экспериментов.

Хочу поблагодарить всех сотрудников лаборатории структуры и функции хромосом за помощь в освоении новых методов, полезные замечания и советы, а также теплую дружественную атмосферу.

Работа выполнена при технической поддержке ЦКП «Хромас» Санкт-Петербургского Государственного Университета.

4.3. Заключение

Проблема функционального значения формирования ТК в развивающихся ооцитах требует проведения детальных сравнительных исследований. Сам факт наличия или отсутствия в ядрах ооцитов ТК и особенностей их состава и функционирования следует рассматривать в связи с типом оогенеза и активностью не только ядерного аппарата в целом, но и отдельных групп генов.

Исследование особенностей формирования коилин-содержащих телец на разных этапах созревания ооцита позволяет определить основные этапы их биогенеза и открывает новые возможности для анализа молекулярного состава внутриядерного компартмента в связи с транскрипционной активностью клетки.

С целью разработки схемы организации ядерного аппарата в ооцитах голубя сизого в работе проведено сравнительное исследование молекулярного состава экстрахромосомных внутриядерных коилин-содержащих телец в ооцитах разных стадий развития.

На рисунке 23 представлена сравнительная схема организации ядер маленьких ооцитов на стадии, предшествующей преобразованию хромосом в форму хромосом-ЖЦ, в яичнике неполовозрелых самок и больших ооцитов на стадии хромосом типа ламповых щеток в яичнике половозрелых самок. Как мы показали в настоящей работе, маленькие ооциты неполовозрелых самок содержат не только ядрышки, но и тельца Кахала и тельца гистонового локуса (рис. 23 а). В свою очередь, большие ооциты на стадии высокой транскрипционной активности из яичников половозрелых самок, содержат только коилин - позитивные внутриядерные тельца (ПС и ПШ), отличающиеся по

Обозначения: ядрышко тельце, содержащее симплекин тельце, содержащее коилин и гемин 2 ^ / диспергированный /к хроматин

• плотный шар О полая сфера

У хромосомы-ламповые щетки П конденсированный бивалент

Рисунок 23. Предполагаемая сравнительная схема организации внутриядерных телец во время созревания ооцитов в яичнике самок голубя сизого (С. 1та). а - ооцит, находящийся на стадии, предшествующей преобразованию хромосом в форму ламповых щеток; б - ооцит на стадии хромосом типа ламповых щеток; в - ооцит на начальной стадии формирования кариосферы (подробные обозначения см. в легенде рисунка; соотношение размеров ядер ооцитов не соблюдено). составу от канонических ТК (рисунок 23 б). На основании проведенного исследования удалось выявить некоторые особенности организации внутриядерных телец в ооцитах разного размера данного вида птиц. Так, в ядрах ооцитов маленького размера (менее 90 мкм) не присутствуют крупные коилинсодержащие сферы с вакуолью, которые часто встречаются в ооцитах большого размера. В то же время по мере созревания ооцита в нем исчезают симплекин-позитивные тельца и канонические ТК.

Одинаковый молекулярный состав ПШ и ПС подтверждает высказанную ранее гипотезу о возможном постепенном превращении ПШ в ПС путем вакуолизации во время роста ооцита (Гагинская, 1989). Значение формирования многочисленных коилин-содержащих ПС и ПШ в оогенезе и их значение для последующего эмбриогенеза у голубя не совсем понятны, так как в оогенезе других исследованных к настоящему времени видов птиц на стадии хромосом типа ламповых щеток коилин-содержащие структуры отсутствуют и, следовательно, в них нет прямой необходимости. По-видимому, формирование данных телец в ооцитах голубя путем самоорганизации отражает вариант запасания компонентов, необходимых для ранних стадий эмбриогенеза. Однако это не мешает использовать ядра ооцитов голубя как перспективную новую модель для анализа организации коилин-содержащих телец.

Таким образом, у разных видов птиц, по-видимому, проявляются разные стратегии формирования коилин-богатых телец, которые определяются различными условиями развития ооцитов, включая характер транскрибируемых последовательностей, уровень экспрессии и модификации отдельных компонентов ТК. В случае голубя, но не курицы, перепела или зяблика условия развития ооцитов, вероятно, способствуют агрегации коилина и других компонентов в отдельные различимые тельца. Очевидно, что в данном типе клеток формирование ТК или ТК-подобных телец не является обязательным (№гапн е1 а1., 2010а; КгаэИсоуа е1 а1., 2012), поэтому можно сделать предположение, о том, что их формирование в ЗП голубя напрямую связано с самоорганизацией и агрегацией ограниченного числа участников консервативного механизма биогенеза мяРНП. Помимо этого, приведенные результаты демонстрируют, что тельца, подобные ТК, могут формироваться в отсутствие значительных количеств белка фибрилларина, связанного с мятРНП/эсаРНП.

Таким образом, в противоположность транскрипционно активному ядру из ооцитов поздних стадий развития шпорцевой лягушки и некоторых видов птиц, в

120 ядре поздних стадий развития из яичника половозрелых самок голубя содержатся неканонические ТК или ТК-подобные структуры. Эти тельца формируются в отсутствие ядрышек, обладают необычным молекулярным составом и могут принимать участие в некоторых этапах биогенеза или рециклирования мяРНП. Несмотря на то, что для понимания биологического значения формирования коилин-содержащих ядерных телец в ооцитах С. 1та требуется дальнейшее проведение экспериментов, уже очевидно, что в данной работе описан новый тип коилин-содержащих телец в растущих ооцитах яйцекладущих птиц. Можно заключить, что растущие ооциты С. 1та, в которых присутствуют тельца, подобные ТК, и при этом выключается ЯОР, являются новой перспективной моделью для исследования механизмов формирования коилин-содержащих телец и понимания их функций.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Ходюченко, Татьяна Александровна, 2013 год

Список литературы

1. Боголюбов Д.С. Морфофункциональная компартментализация ядра ооцитов беспозвоночных// Автореф. ... дне. докт. биол. наук. Санкт-Петербург. 2008. 42 с.

2. Гагинская Е.Р. О классификации типов оогенеза // Оогенез. 1975. Т.1. С. 539545.

3. Гагинская Е.Р. Функциональная морфология хромосом в оогенезе птиц // Дис. ...докт. биол. наук. Ленинград. 1989. 265 с.

4. Гагинская Е.Р. Ядерные структуры в ооцитах половозрелых птиц // Дис. ... канд. биол. наук. Ленинград. 1972. 204 с.

5. Гагинская Е.Р., Грузова М.Н. Выявление амплифицированной рДНКв клетках яичников некоторых насекомы и птиц методом гибридизации нуклеиновых кислот на препаратах // Цитология. 1975. Т. 7. С. 1132-1137.

6. Гагинская Е.Р., Грузова М.Н. Особенности оогенеза зяблика // Цитология. 1969. Т. 9. №10. С. 1241-1251.

7. Гагинская Е.Р., Чинъ X. Особенности оогенеза цыпленка. II. Фолликулярный период в развитии ооцитов // Онтогенез. 1980. Т. 11. № 3. С. 213-221.

8. Гвоздев В А. Мобильные гены и явление РНК-интерференции // Генетика. 2003. Т. 39. №2. С. 151-156.

9. Голиченков В.А., Иванов Е.А., Никерясова E.H. Эмбриология // Издат. центр «Академия». 2004. С. 26-30.

10. Дондуа А.К. Биология развития // Издат. Санкт-Петербургского университета. 2005. Т. 1. С. 39-47.

11. Красикова A.B. Центромерные районы хромосом и ассоциированные с ними структуры в ядрах растущих ооцитов птиц // Дис. ...канд. биол. наук. Санкт-Петербург. 2007. 197 с.

12. Кропотова Е.В., Гагинская Е.Р. Хромосомы типа ламповых щеток из ооцитов японского перепела. Данные световой и электронной микроскопии // Цитология. 1984. Т. 26. С. 1006-1015.

13. Куликова Т.В., Злотина A.M., Красикова А.В., Дерюшева С.Е., Гагинская Е.Р. Структуры, содержащие поли(А)+-РНК в ядрах ооцитов на стадии ламповых щеток // Цитология. 2007. Т. 49. № 9. С 765-766.

14. Маслова А.В., Красикова А.В. Пространственное распределение макро-, миди- и микрохромосом в транскрипционно-активных ядрах растущих ооцитов птиц отряда Galliformes II Цитология. 2011. Т. 53. № 2. С. 116-128.

15. Равен X. Оогенез //Издат. Мир. М. 1964. С. 36-57.

16. Степанова КС., Боголюбов Д.С., Парфенов В.Н. Тельца Кахала в ооцитах насекомых. II. Новые данные по молекулярному составу телец Кахала ооцитов домового сверчка. К вопросу о взаимосвязи телец Кахала и кластеров интерхроматиновых гранул // Цитология. 2007. Т 49. № 1. С. 5-20.

17. Хутинаева М.А. Функциональная морфология хромосом-ламповых щеток из ооцитов сизого голубя //Дисс. ...канд. биол. наук. Ленинград. 1990. 98 с.

18. Хутинаева М.А., Кропотова Е.В., Гагинская Е.Р. Особенности морфофункциональной организации хромосом типа ламповых щеток из ооцитов сизого голубя //Цитология. 1989. Т. 31. № 10. С. 1185-1192.

19. Чинъ X, Калинина Е.И., Гагинская Е.Р. Особенности оогенеза цыпленка. I. Экстрафолликулярный период в развитии ооцитов // Онтогенез. 1979. Т. 10. № 4. С. 340-349.

20. Abbot J., Marzluff W.F., Gall J.G. The stem-loop binding protein (SLBP) is present in coiled bodies of the Xenopus germinal vesicle // Moll. Biol. Cell. 1999. V. 10. P. 487-499.

21. Altschul S.F., Gish W., Miller W., Myers E.W., Lipman D.J. Basic local alignment search tool // J. Mol. Biol. 1990. V. 215. № 3. P. 403-410.

22. Andersen J.S., Lam Y.W., Leung A. K., Ong S.E., Lyon C.E., Lamond A.I., Mann M. Nucleolar proteome dynamics //Nature. 2005. V. 433. № 7021. P. 77-83.

23. Andrade L.E.C., Chan E.K.L., Raska I., Peebles C.L., Roos G., Tan E.M. Human autoantibody to a novel protein of the nuclear coiled body: immunological characterization and cDNA cloning of p80-coilin // J. Exp. Med. 1991. V. 173. P. 1407-1419.

24. Andrade L.E.C., Tan E.M., Chan E.K.L. Immunocytochemical analysis of the coiled body in the cell cycle and during cell proliferation // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993. V. 90. P. 1947-1951.

25. Bartelmez G.W. The bilaterality of the pigeon's egg I. A study of egg organization from the first growth period of the oocyte to the beginning of cleavage III Journal of Morphology. 1912. V.23. P. 269-329.

26. Batalova F.M., Stepanova I.S., Skovorodkin I.N., Bogolyubov D.S., Parfenov V.N. Identification and dynamics of Cajal bodies in relation to karyosphere formation in scorpionfly oocytes // Chromosoma. 2005. V. 113. P. 428-439.

27. Bellini M. Coilin, more than a molecular marker of the Cajal (coiled) body // BioEssays. 2000. V. 22. P. 861-867.

28. Bellini M., Gall J.G. Coilin can form a complex with the U7 small nuclear ribonucleoprotein II Mol. Biol. Cell. 1998. V. 9. P. 2987-3001.

29. Biamonti G., Caceres, J.F. Cellular stress and RNA splicing // Trends Biochem. Sci. 2009. V. 34. P. 146-153.

30. Bogolyubov D„ Parfenov V. Structure of the insect oocyte nucleus with special reference to interchromatin granule clusters and cajal bodies // Int Rev Cell Mol Biol. 2008. V. 269. P. 59-110.

31. Bogolyubov D., Stepanova I., Parfenov V. Universal nuclear domains of somatic and germ cells: some lessons from oocyte interchromatin granule cluster and Cajal body structure and molecular composition // BioEssays. 2009. V. 31. P. 400-409.

32. Bongiorno-Borbone L., De Cola A., Vernole P., Finos L., Barcaroli D., Knight R.A., Melino G., De Laurenzi V. FLASH and NPAT positive but not Coilin positive Cajal bodies correlate with cell ploidy // Cell Cycle. 2008. V. 7. P. 2357-2367.

33. Boulon S., Westman B.J., Hutten S., Boisvert F.M., Lamond A.I. The nucleolus under stress // Mol. Cell. 2010. V. 40. P. 216-227.

34. Boyd M.T., Vlatkovic N., Rubbi C.P. The nucleolus directly regulates p53 export and degradation // J. Cell. Biol. 2011. V. 194. P. 689-703.

35. .Brambell F.W.R. The oogenesis of the fowl (Gallus bankiva) // Phil, trans, roy. soc.

(London). 1926. V. 214. P. 113-151.

36. Callan H.G. Lampbrush Chromosomes // Molecular Biology, Biochemistry and Biohysics. 1986. V. 36. P. 1-254.

37. Callan H.G., Gall J.G., Murphy C. Histone genes are located at the sphere loci of Xenopus lampbrush chromosomes // Chromosoma. 1991. V. 101. № 4. P. 245-251.

38. Callan H.G., Lloyd L. Lampbrush chromosomes of crested newts Triturus cristatus (Laurenti) // Philos Trans R Soc Lond B Biol Sci. 1960. V. 243. P. 135-219.

39. Callebaut M. Correlation between germinal vesicle and oocyte development in the adult Japanese quail (Coturnix coturnix japonica). A cytochemical and autoradiographic study I IJ Embryol Exp Morphol. 1973. V. 29.№ 1. P. 145-157.

40. Cao R., Wang L., Wang H., Xia L., Erdjument-Bromage H., Tempst P., Jones R.S., Zhang Y. Role of histone H3 lysine 27 methylation in Polycomb-group silencing // Science. 2002. V. 298. № 5595. P. 1039-1043.

41. Carmo-Fonseca M. New clues to the function of the Cajal body // EMBO Rep. 2002. V. 3. № 8. P. 726-727.

42. Carmo-Fonseca M., Ferreira J., Lamond A.I. Assembly of snRNP-containing coiled bodies is regulated in interphase and mitosis - evidence that the coiled body is a kinetic nuclear structure // J. Cell Biol. 1993. V. 120. P. 841-852.

43. Chang C.C., Naik M.T., Huang Y.S., Jeng J.C., Liao P.H., Kuo H.Y., Ho C.C., Hsieh Y.L., Lin C.H., Huang N.J., et al. Structural and functional roles of Daxx SIM phosphorylation in SUMO paralog-selectivebinding and apoptosis modulation // Mol. Cell. 2011. V. 42. P. 62-74.

44. Cioce M., Lamond A.I. Cajal bodies: a long history of discovery // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2005. V. 21. P. 105-131.

45. Collier S., Pendle A., Boudonck K., van Rij T., Dolan L., Shaw P. A distant coilin homologue is required for the formation of cajal bodies in Arabidopsis // Mol Biol Cell. 2006. V. 17. № 7. P. 2942-2951.

46. Cremer T., Cremer M., Dietzel S., Muller S., Solovei I., Fakan S. Chromosome territories-a functional nuclear landscape // Curr. Opin. Cell Biol. 2006. V. 18. P. 307-316.

47. Darzacq X., Jady B.E., Verheggen C., Kiss A.M., Bertrand E., Kiss T. Cajal body-specific small nuclear RNAs: a novel class of 2'-0-methylation and pseudouridylation guide RNAs // EMBO J. 2002. V. 21. P. 2746-2756.

48. Dellaire G., Ching R. W., Ahmed K., Jalali F., Tse K.C., Bristow R.G. . Promyelocytic leukemia nuclear bodies behave as DNA damage sensors whose response to DNA double-strand breaks is regulated by NBS1 and the kinases ATM, Chk2 and ATR // J Cell Biol. 2006. V. 175. P. 55-66.

49. Denissov S., LessardF., Mayer C., Stefanovsky V., van Driel M., Grummt I., Moss T., Stunnenberg H.G. A model for the topology ofactive ribosomal RNA genes // EMBO Rep. 2011. V. 12. P. 231-237.

50. Derjusheva S., Kurganova A., Habermann F., Gaginskaya E. High chromosome conservation detected by comparative chromosome painting in chicken, pigeon and passerine birds // Chromosome Res. 2004. V. 12. № 7. P. 715-723.

51. Deryusheva S., Gall J.G. Small Cajal body-specific RNAs of Drosophila function in the absence of Cajal bodies // Mol Biol Cell. 2009. V. 20. № 24. 5250-5259.

52. Deryusheva S., Gall J.G. Dynamics of coilin in Cajal bodies of the Xenopus germinal vesicle//PNAS. 2004. V. 101. № 14. P. 4810-4814.

53. Dignam J.D., Lebovitz R.M., Roeder R.G. Accurate transcription initiation by RNA polymerase II in a soluble extract from isolated mammalian nuclei // Nucleic Acids Res. 1983 V. 11. № 5. P. 1475-1489.

54. Doyle O., Corden J.L., Murphy C., Gall J.G. The distribution of RNA polymerase II largest subunit (RPB1) in the Xenopus germinal vesicle // J Struct. Biol. 2002. V. 140. P. 154-166.

55. Dundr M., Hebert M.D., Karpova T.S., Stanek D., Xu H„ Shpargel KB., Meier U. T„ Neugebauer KM., Matera A.G., Misteli T. In vivo kinetics of Cajal body components // J. Cell Biol. 2004. V. 164. № 6. P. 831-842.

56. Dundr M., Misteli T\ Biogenesis of nuclear bodies // Cold Spring Harb Perspect Biol. 2010. doi: 10.1101 /cshperspect.a000711.

57. Dundr M. Nuclear bodies: multifunctional companions of the genome // Curr Opin Cell Biol. 2012. V. 24. № 3. P. 415-422.

58. Dundr M., Misteli T. Functional architecture in the cell nucleus // Biochem. J. 2001. V. 356. P. 297-310.

59. Dundr M., Ospina J.K., Sung M.H., John S., Upender M., Ried T., Hager G.L., Matera A.G. Actin-dependent intranuclear repositioning of an active gene locus in vivo II J. Cell Biol. 2007. V. 179. P. 1095-1103.

60. Fischer U., Liu Q., Dreyfuss G. The SMN-SIP1 complex has an essential role in spliceosomal snRNP biogenesis // Cell. 1997. V. 90. P. 1023-1029.

61. Frey M.R., Matera A.G. Coiled bodies contain U7 small nuclear RNA and associated with specific DNA sequences in interphase human cells // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. V.92. P. 5915-5919.

62. Fu X-D. The superfamily of arginine/serine-rich splicing factors // RNA. 1995. V. P. 663-680.

63. Fu X-D., Maniatis T. Factor required for mammalian spliceosome assembly is localized to discrete regions in the nucleus // Nature. 1990 V. 343. P. 437-441.

64. Gaginskaya E., Kulikova T., Krasikova A. Avian lampbrush chromosomes: a powerful tool for exploration of genome expression // Cytogenetic and Genome Research. 2009. V. 124. P. 251-267.

65. Galardi S., Fatica A., Bachi A., Scaloni A., Presutti C., Bozzoni I. Purified box C/D snoRNPs are able to reproduce site-specific 2'-0-methylation of target RNA in vitro // Mol Cell Biol. 2002. V. 22. № 19. P. 6663-6668.

66. Gall J.G. Cajal bodies: the first 100 years // Annu. Rev. Cell Dev. Biol. 2000. V. 16. P. 273-300.

67. Gall J.G. Lampbrush chromosomes from oocyte nuclei of the newt // J. Morphol. 1954. V. 94. P. 283-352.

68. Gall J.G. Making lampbrush chromosome preparations from oocytes of the African clawed toad, Xenopus laevis [Electronic resource] // URL: http://projects.exeter.ac.uk/lampbrush/downloads/xenopus.doc (accessed: 14.03.2013).

69. Gall J.G., Bellini M., Wu Z., Murphy C. Assembly of the nuclear transcription and processing machinery: Cajal bodies (coiled bodies) and transcriptosomes // Mol. Biol. Cell. 1999. V. 10. P. 4385-4402.

70. Gall J.G., Macgregor H.C., Kidston M.E. Gene amplification in the oocytes of Dytiscid water beetls // Chromosoma. 1969. V. 26. P. 169-187.

71. Gall J.G., Murphy C. Assembly of lampbrush chromosomes from sperm chromatin // Mol. Biol. Cell. 1998. V. 9. P. 7333-7747.

72. Gall J.G., Stephenson E.C., Erba H.P., Diaz M.O., Barsacchi-Pilone G. Histone genes are located at the sphere loci of newt lampbrush chromosomes // Chromosoma. 1981. V.84. № 2. P. 159-171.

73. Gall J.G., Tsvetkov A., Wu Z, Murphy C. Is the sphere organelle/coiled body a universal nuclear component? // Dev Genet. 1995. V. 16. № 1. P. 25-35.

74. Gall J.G., Wu Z., Murphy C., Gao H. Structure in the amphibian germinal vesicle // Exp. Cell Res. 2004. V. 296. P. 28-34.

75. Godfrey A.C., Kupsco J.M., Burch B.D., Zimmerman R.M., Dominski Z., Marzluff W.F., and Duronio R.J. U7 snRNA mutations in Drosophila block histone pre-mRNA processing and disrupt oogenesis // RNA. 2006. V. 12. P. 396-409.

76. Greenfield M.L. The oocyte of the domestic chicken shortly after hatching, studied by electron microscopy // Embryol. exp. Morph. 1966. V. 15. P. 297-316.

77. Gruzova M.N., Parfenov V.N. Karyosphere in oogenesis and intranuclear morphogenesis// Int. Rev. Cytol. 1993. V.144. P. 1-52.

78. Handwerger K.E., Murphy C., Gall J.G. Steady-state dynamics of Cajal body components in the Xenopus germinal vesicle // J. Cell Biol. 2003. V. 160. № 4. P. 495-504.

79. Handwerger K.E., Wu Z., Murphy C., Gall G. Heat shock induces mini-Cajal bodies in the Xenopus germinal vesicle // J. Cell Sci. 2002. V. 115. P. 2011-2020.

80. Harrigan J.A., Belotserkovskaya R., Coates J., Dimitrova D.S., Polo S.E., Bradshaw C.R., Fraser P., Jackson S.P. Replication stress induces 53BP1-containing OPT domains in G1 cells // JCB. 2011. V. 193. № 1. P. 97-108.

81. Hebert M.D., Matera A.G. Self-association of coilin reveals a common theme in nuclear body localization // Molecular Biology of the Cell. 2000. V. 11. P. 41594171.

82. Hebert M.D., Szymczyk P.W., Shpargel K.B., Matera A.G. Coilin forms the bridge between Cajal bodies and SMN, the Spinal Muscular Atrophy protein // Genes. Dev. 2001. V. 15. P. 2720-2729.

83. Hofmann I., Schnolzer M., Kaufmann I., Franke W.W. Symplekin, a constitutive protein of karyo- and cytoplasmic particles involved in mRNA biogenesis in Xenopus laevis oocytes // Mol Biol Cell. 2002. V. 13. P. 1665-1676.

84. Hutchison N. Lampbrush chromosomes of the chicken, Gallus domesticus // J. Cell Biol. 1987. V.105. P. 1493-1500.

85. Jcidy B.E., Bertrand E., Kiss. T. Human telomerase RNA and box H/ACA scaRNAs share a common Cajal body-specific localization signal // J Cell Biol. 2004. V. 164. № 5. P. 647-652.

86. Kaiser Т.Е., Intine R.V., Dundr M. De novo formation of a subnuclear body // Science. 2008. V. 322. P. 1713-1717.

87. Kepkay R., Attwood K.M., Ziv Y., Shiloh Y., Dellaire G. KAP1 depletion depletion increases PML nuclear body number in concert with ultrastructural changes in chromatin // Cell. Cycle. 2011. V. 10. P. 308-322.

88. Khodyuchenko Т., Gaginskaya E., Krasikova A. Non-canonical Cajal bodies form in the nucleus of late stage avian oocytes lacking functional nucleolus // Histochem Cell Biol. 2012. V. 138. № 1. P. 57-73.

89. Kiss A.M., Jady B.E., Darzacq X., Verheggen C., Bertrand E., Kiss T. A Cajal body-specifc pseudouridylation guide RNA is composed of two box H/ACA snoRNA-like domains // Nucleic Acids Res. 2002. V. 30. P. 4643-4649.

90. Kolb S.J., Battle D.J., Dreyfuss G. Molecular functions of the SMN complex // J Child Neurol. 2007. V. 22. № 8. P. 990-994.

91. Kolev N.G., Steitz J.A. Symplekin and multiple other polyadenylation factors participate in З'-end maturation of histone mRNAs // Genes Dev. 2005. V. 19. P. 2583-2592.

92. Kolowerzo A., Smoliñski D.J., Bednarska E. Poly(A) RNA a new component of Cajal bodies // Protoplasma. 2009. V. 236. P. 13-19.

93. Krasikova A., Barbero J.L., Gaginskaya E. Cohesion proteins are present in centromere protein bodies associated with avian lampbrush chromosomes // Chromosome Res. 2005. V. 13. P. 675-685.

94. Krasikova A., Khodyuchenko T., Maslova A., Vasilevskaya E. Three-dimensional organisation of RNA-processing machinery in avian growing oocyte nucleus // Chromosome Res. 2012. V. 20. № 8. P. 979-994.

95. Krasikova A., Kulikova T., Saifitdinova A., Derjusheva S., Gaginskaya E, Centromeric protein bodies on avian lampbrush chromosomes contain a protein detectable with an antibody against DNA topoisomerase II // Chromosoma. 2004. V. 113. P. 316-323.

96. Kropotova E. V., Gaginskaya E.R. Lampbrush chromosomes from the Japanese quail oocytes//Tsitologiia. 1984. V. 26. P. 1008-1015

97. Kropotova E., Solovei I., Safitdinova A., Gaginskaya E. Methods for making lampbrush chromosome preparations from oocytes of birds [Electronic resource] // URL: http://projects.exeter.ac.uk/lampbrush/downloads/bird.doc (accessed: 14.03.2013).

98. Kumaran R.I., Thakar R., Spector D.L. Chromatin dynamics and gene positioning // Cell. 2008. V. 132. P. 929-934.

99. Lacroix J.C., Azzouz R., Boucher D., Abbadie C., Pyne C.K., Charlemagne J. Monoclonal antibodies to lampbrush chromosome antigens of Pleurodeles waltlii // Chromosoma 1985. V. 92. №1. P. 69-80.

100. Laemmli U.K. Cleavage of structural proteins during the assembly of the head of bacteriophage T4 // Nature. 1970. V. 227. P. 680-685.

101. Lamond A.I., Sleeman J.E. Nuclear substructure and dynamics // Curr. Biol. 2003. V. 13. №21. P. 825-828.

102. Lanllemand-Breitenbach V., de Thé H. PML nuclear bodies // Cold Spring Harb Perspect Biol. 2010. doi: 10.1101/cshperspect.a000661.

103. Lefebvre S., Biirglen L., Reboullet S., Clermont O., Burlet P., Viollet L., Benichou B., Cruaud C., Millasseau P., Zeviani M., et al. Identification and characterization of a spinal muscular atrophy-determining gene // Cell. 1995. V. 80. № l.P.155-165.

104. Lemm I., Girard C., KuhnA.N., Watkins N.J., Schneider M., Bordonne R., Luhrmann R. Ongoing U snRNP biogenesis is required for the integrity of Cajal bodies // Mol. Biol. Cell. 2006. V. 17. № 7.P. 3221-3231.

105. Lerner E.A., Lerner M.R., Janeway C.A., Steitz J. Monoclonal antibodies to nucleic acid-containing cellular constituents: probes for molecular biology and autoimmune disease // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1981. V. 78. P. 2737-2741.

106. Li L., Roy K., Katyal S., Sun X., Bleoo S., Godbout R. Dynamic nature of cleavage bodies and their spatial relationship to DDX1 bodies, Cajal bodies, and germs // Mol. Biol. Cell. 2006. V. 17. P. 1126-1140.

107. Liu J.-L., Buszczak M., Gall J.G. Nuclear bodies in the Drosophila germinal vesicle // Chrom. Res. 2006a. V. 14. P. 465-475.

108. Liu J.L., Murphy C., Buszczak M., Clatterbuck S., Goodman R., Gall J.G. The Drosophila melanogaster Cajal body // J Cell Biol. 20066. V. 172. № 6. P. 875-884.

109. Liu J.-L., Wu Z, Nizami Z., Deryusheva S., Rajendra T.K., Beumer K.J., Gao //., Matera A.G., Carroll D., Gall J.G. Coilin is essential for Cajal body organization in Drosophila melanogaster//Mol. Biol. Cell. 2009. V. 20. № 6. P. 1661-1670.

110. Lukas C., Savic V., Bekker-Jensen S., Doil C., Neumann B., Pedersen R.S., Grofte M„ Chan K.L., Hickson I.D., BartekJ., Lukas J. 53BP1 nuclear bodies form around DNA lesions generated by mitotic transmission of chromosomes under replication stress // Nat Cell Biol. 2011. V. 13. P. 243-253.

111. Macgregor H.C. The nucleolus and its genes in amphibian oogenesis // Biol Rev Camb Philos Soc. 1972. V. 47. № 2. P. 177-210.

112. Machyna M., Heyn P., Neugebauer K.M. Cajal bodies: where form meets function // WIREs RNA. 2012. V. 4. №i. p. 17.34.

113. Makarov V., Rakitina D., Protopopova A., Yaminsky I., Arutiunian A., Love A. J., Taliansky M., Kalinina N. Plant Coilin: Structural Characteristics and RNA-Binding Properties // PLoS ONE. 2013. V. 8. № 1. e53571. doi:10.1371/journal.pone.0053571

114. Malatesta M., Zancanaro C., Martin T., Chan E., Amalric F.L., Vogel P., Fakan S. Is the coiled bodies involved in nucleolar functions? // Exp. Cell. Res. 1994. V. 211. P. 415-419.

115. Mao Y.S., Sunwoo H., Zhang B., Spector D.L: Direct visualization of the co-transcriptional assembly of a nuclear body by noncoding RNAs // Nat Cell Biol. 2011a. V. 13. P. 95-101.

116. Mao Y.S., Zhang B„ Spector D.L. Biogenesis and fonction of nuclear bodies // Trends Genet. 20116. V. 27. P. 295-306.

117. Marz M., MosigA., Stadler B.M., Stadler P.F. U7 snRNAs: a computational survey // Genomics Proteomics Bioinformatics. 2007. V. 5. P. 187-195.

118. Maslova A., Krasikova A. Nuclear actin depolymerization in transcriptionally active avian and amphibian oocytes leads to collapse of intranuclear structures // Nucleus. 2012. V. 3. № 3. P. 300-311.

119. Matera A.G., Izaguire-SierraM, Praveen K, Rajendra T.K. Nuclear Bodies: Random Aggregates of Sticky Proteins or Crucibles of Macromolecular Assembly? // Dev Cell. 2009. V. 17. №5. P. 639-647.

120. Matera A. G., Shpargel K.B. Pumping RNA: nuclear bodybuilding along the RNP pipeline // Curr. Opin. Cell Biol. 2006. V. 18. № 3. P. 317-324.

121. Millevoi S., Vagner S. Molecular mechanisms of eukaryotic pre-mRNA 3' end processing regulation // Nucleic Acids Res. 2010. V. 38. P. 2757-2774.

122. Mintz P. J., Patterson S.D., Neuwald A.F., Spahr C.S., Spector D.L. Purification and biochemical characterization of interchromatin granule clusters // EMBO J. 1999. V. 18. P. 4308-4320.

123. Misteli T. Beyond the sequence: cellular organization of genome fonction // Cell. 2007. V. 128. P. 787-800.

124. Misteli T. Concepts in nuclear architecture // BioEssays. 2005. V. 27. № 5. P. 477487.

125. Misteli T. Protein dynamics: implications for nuclear architecture and gene expression // Science (Washington D.C.). 2001. V. 291. P. 843-847.

126. Misteli T. Self-organization in genome // PNAS. 2009. V. 106. №. 17. P. 6885-6886.

127. Misteli T., Câceres J.F., Spector D.L. The dynamics of a pre-mRNA splicing factor in living cells // Nature (London). 1997. V. 387. P. 523-527.

128. Monneron A., Bernhard W. Fine structural organization of the interphase nucleus in some mammalian cells // J. Ultrastruct. Res. 1969. V. 27. P. 266-288.

134

129. Morgan G.T. Lampbrush chromosomes and associated bodies: new insights into principles of nuclear structure and function // Chromosome Research. 2002. V. 10. P. 177-200.

130. Morgan G.T., Doyle O., Murphy C., Gall J.G. RNA polymerase II in Cajal bodies of amphibian oocytes // Journal of Structural Biology. 2000. V. 129. P. 258-268.

131. Morris G.E. The Cajal body // Biochimica et Biophysica acta. 2008. V. 1783. P. 2108-2115.

132. Nizami Z.F., Deryusheva S., Gall J.G. Cajal Bodies and Histone Locus Bodies in Drosophila and Xenopus // Cold Spring Harb Symp Quant Biol. 20106. V. 75. P. 313-320.

133. Nizami Z.F., Deryusheva S., Gall J.G. The Cajal body and histone locus body // Cold Spring Harb Perspect Biol. 2010a. doi: 10.1101/cshperspect.a000653.

134. Nizami Z.F., Gall J.G. Pearls are novel Cajal body-like structures in the Xenopus germinal vesicle that are dependent on RNA pol III transcription // Chromosome Res. 2012. V. 20. №8. P. 953-969.

135. Ochs R.L., Stein T.W. Jr., Andrade L.E.C., Gallo D., Chan E.K.L., Tan E.M., Brasch K. Formation of nuclear bodies in hepatocytes of estrogen-treated roosters // Mol. Biol. Cell. 1995. V. 6. P. 345-356.

136. Pederson T., Politz J.C. The Nucleolus and the Four Ribonucleoproteins of Translation//J. Cell Biol. 2000. V. 148. P. 1091-1095.

137. Phair R.D., Misteli T. High mobility of proteins in the mammalian cell nucleus // Nature (London). 2000. V. 404. P. 604-609.

138. Poh Y.C., Shevtsov S.P., Chowdhury F., Wu D.C., Na S., Dundr M., Wang N. Dynamic force-induced direct dissociation of protein complexes in a nuclear body in living cells // Nat. Commun. 2012. doi: 10.1038/ncommsl873.

139. Politz J.C., Pederson T. Movement of mRNA from transcription site to nuclear pores // J. Struct. Biol. 2000. V. 129. P. 252-257.

140. Politz J.C., Tuft R.A., Pederson T., Singer R.H. Movement of nuclear poly(A) RNA throughout the interchromatin space in living cells // Curr. Biol. 1999. V. 9. P. 285291.

141. Pollard K.M., Lee D.K., Casiano C.A., Bluthner M., Johnston M.M., Tan E.M. The autoimmunity-inducing xenobiotic mercury interacts with the autoantigen fibrillarin and modifies its molecular and antigenic properties // J. Immunol. 1997. V. 158. №7. P. 3521-3528.

142. Pombo A., Cuello P., Schul W., Yoon J., Roeder R.G., Cook P.R., Murphy S. Regional and temporal specialization in the nucleus: a transcriptionally-active nuclear domain rich in PTF, Octl and PIKA antigens associates with specific chromosomes early in the cell cycle // The EMBO J. 1998. Vol.17 №.6 P.1768-1778.

143. Pontes O., Pikaard C.S. siRNA and miRNA processing: new functions for Cajal bodies // Curr. Opin. Genet. Dev. 2008. V. 18. №2. P. 197-203.

144. Raska I., Andrade L.E.C., Ochs R.L., Chan E.K.L., Chang C.-M., Roos G., Tan E.M. Immunological and ultrastructural studies of the nuclear coiled body with autoimmune antibodies // Exp. Cell Res. 1991. V. 195. P. 27-37.

145. Richard P., Darzacq X., Bertrand E., Jady B.E., Verheggen C., Kiss T. A common sequence motif determines the Cajal body-specific localization of box H/ACA scaRNAs // EMBO J. 2003. V. 22. P. 4283-4293.

146. Saifitdinova A., Derjusheva S., Krasikova A., Gaginskaya E. Lampbrush chromosomes of the chaffinch (Fringilla coelebs L.) // Chromosome Research. 2003. V. 11. P. 99-113.

147. Salzler H.R., Tatomer D.C., Malek P.Y., McDaniel S.L., Orlando A.N., Marzluff W.F., Duronio R.J. A sequence in the drosophila H3-H4 promoter triggers histone locus body assembly and biosynthesis of replication-coupled histone mRNAs // Dev Cell. 2013. V. 24. № 6. P. 623-634.

148. Scheer U., Hock R. Structure and function of the nucleolus // Curr Opin Cell Biol. 1999. V. 11. №3. p. 385-390.

149. Schjeide O.A., Galey F., Grellert E.A., I-San Lin R., De Vellis J., Mead J.F. Macromolecules in oocyte maturation // Biol Reprod. 1970. V. 2. P. 14-43.

150. Schmidt-Zachmann M.S., Franke W.W. DNA cloning and amino acid sequence determination of a major constituent protein of mammalian nucleoli. Correspondence of the nucleoplasmin-related protein N038 to mammalian protein B23 // Chromosoma 1988. V. 96. №6. P. 417-426.

136

151. Shaw D.J., Eggleton P., Young P.J. Joining the dots: production, processing and targeting of U snRNP to nuclear bodies // Biochim Biophys Acta. 2008. V. 1783. № 11. P. 2137-2144.

152. Shay J.W., Bacchetti S. A survey of telomerase activity in human cancer // Eur. J. Cancer. 1997. V. 33. P. 787-791.

153. Shevtsov S.P., Dundr M. Nucleation of nuclear bodies by RNA // Nat Cell Biol. 2011. V. 13. P. 167-173.

154. Shpargel K.B., Matera A.G. Gemin proteins are required for efficient assembly of Sm-class ribonucleoproteins // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2005. V. 102.№ 48.P. 17372-17377.

155. Shpargel K.B., Ospina J.K., Tucker K.E., Matera A.G., Hebert M.D. Control of Cajal body number is mediated by the coilin C-terminus // J. Cell Sci. 2003. V. 116. № 2. P. 303-312.

156. Sleeman J. A regulatory role for CRM1 in the multi-directional trafficking of splicing snRNPs in the mammalian nucleus // J.Cell Sci. 2007. V. 120. P. 1540-1550.

157. Sleeman J., Lyon C.E., Platani M., Kreivi J.-P., Lamond A.I. Dynamic interaction between splicing snRNPs, coiled bodies and nucleoli revealed using snRNP protein fusions to the green fluorescent protein // Exp. Cell Res. 1998. V. 243. P. 290-304.

158. Sleeman J.E., Ajuh P., Lamond A.I. snRNP protein expression enhances the formation of Cajal bodies containing p-80 coilin and SMN // J. Cell Sci. 2001. V. 114. P. 4407-4419.

159. Solinhac R., Leroux S., Galkina S., Chazara O., Feve K., Vignoles F., Morisson M., Derjusheva S., Bed'hom B., Vignal A., et al. Integrative mapping analysis of chicken microchromosome 16 organization // BMC Genomics. 2010. V. 11. № 616. doi: 10.1186/1471-2164-11-616.

160. Solovei I., Gaginskaya E., Hutchison N.. Macgregor H. Avian sex chromosomes in the lampbrush form: the ZW lampbrush bivalents from six species of bird // Chrom. Res. 1993. V. l.P. 153-166.

161. Solovei I. V., Gaginskaya E.R., Macgregor H.C. The arrangement and transcription of telomere DNA sequences at the ends of lampbrush chromosomes of birds // Crom. Res. 1994. V. 2. P. 460-470.

162. Solovei I. V., Joffe B.I., Gaginskaya E.R., Macgregor H.C. Transcription of lampbrush chromosomes of a centromerically localized highly repeated DNA in pigeon (Columba) relates to sequence arrangement // Chromosome Res. 1996. V. 4. № 8. P. 588-603.

163. Spector D.L. SnapShot: Cellular Bodies // Cell. 2006. V. 127. № 5. P. 1071.

164. Spector D.L., Fu X.D., Maniatis T. Associations between distinct pre-mRNA splicing components and the cell nucleus // EMBO J. 1991. V. 10. №11. P. 3467-3481.

165. Spector D.L., Lamond A.I. Nuclear speckles // Cold Spring Harb Perspect Biol. 2011. V. 3. № 2. P. 225-237.

166. Stanek D., Neugebauer KM. The Cajal body: a meeting place for spliceosomal snRNPs in the nuclear maze // Chromosoma. 2006. V. 115. P. 343-354.

167. Stepanova I.S., Bogolyubov D.S., Parfenov V.N. Cajal Bodies in Insects. II. Molecular Composition of Cajal Bodies in Oocytes of House Cricket. Relationship between Cajal Bodies and Interchromatin Granule Clusters // Cell and Tissue Biology. 2007a. V. 1. P. 14-29.

168. Stepanova I.S., Bogolyubov D.S., Skovorodkin I.N., Parfenov V.N. Cajal bodies and interchromatin granule clusters in cricket oocytes: composition, dynamics and interactions // Cell Biol. Int. 20076. V. 31. P. 203-214.

169. Sullivan K.D., Steiniger M., MarzluffW.F. A core complex of CPSF73, CPSF100, and Symplekin may form two different cleavage factors for processing of poly(A) and histone mRNAs // Mol Cell. 2009. V. 34. P. 322-332.

170. Tapia O., Bengoechea R., Palanca A., Arteaga R., Val-Bernal J.F., Tizzano E.F., Berciano M.T., Lafarga M. Reorganization of Cajal bodies and nucleolar targeting of coilin in motor neurons of type I spinal muscular atrophy // Histochem Cell Biol. 2012. V. 137. P. 657-667.

171. Theimer C.A., Jady B.E., Chim N., Richard P., Breece K.E., Kiss T., Feigon J. Structural and functional characterization of human telomerase RNA processing and cajal body localization signals // Mol Cell. 2007. V. 27. P. 869-881.

172. Thiry M. The interchromatin granules // Histol. Histopathol. 1995. V. 10. P. 10351045.

173. Tolhuis B., Blom M., Kerkhoven R.M., Pagie L., Teunissen H., Nieuwland M., Simonis M., de Laat W., van Lohuizen M., vanSteensel B. Interactions among Polycomb domains are guided by chromosome architecture // PLoS Genet. 2011. doi: 10.13 71/journal.pgen. 1001343.

174. Towbin II., Staehelin T., Gordon J. Electrophoretic transfer of proteins from polyacrylamide gels to nitrocellulose sheets: procedure and some applications // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1979. V. 76. P. 4350-4354.

175. Toyota C.G., Davis M.D., Cosman A.M., Hebert M.D. Coilin phosphorylation mediates interaction with SMN and SmB' // Chromosoma. 2010. V. 119. № 2. P. 205-215.

176. Trinkle-Mulcahy L., Lamond A.I. Nuclear functions in space and time: gene expression in dynamic, constrained environment // FEBS Letters. 2008. V. 582. P. 1960-1970.

177. Tucker T.E., Berciano M.T., Jacobs E.Y., LePage D.F., Shpargel K.B., Rossire J.J., Chan E.K., Lafarga M., Conlon R.A., Matera A.G. Residual Cajal bodies in coilin knockout mice fail to recruit Sm snRNPs and SMN, the spinal muscular atrophy gene product // J. Cell Biol. 2001. V. 154. P. 293-307.

178. Tuma R.S., Stolk J.A., Roth M.B. Identification and characterization of a sphere organelle protein // J. Cell Biol. 1993. V. 122. P. 767-773.

179. Velma V., Broome H.J., Hebert M.D. Regulated specific proteolysis of the Cajal body marker protein coilin // Chromosoma. 2012. V. 121. № 6. P. 629-642.

180. Venteicher A.S., Abreu E.B., Meng Z., McCann K.E., Terns R.M., Veenstra T.D., Terns M.P., Artandi S.E. A human telomerase holoenzyme protein required for Cajal body localization and telomere synthesis // Science. 2009. V. 323. P. 644-648.

181. Verheggen C., Lafontaine D.L., Samarsky D., Mouaikel J., Blanchard J.M., Bordonne R., Bertrand E. Mammalian and yeast U3 snoRNPs are matured in specific and related nuclear compartments // EMBO J. 2002. V. 21. P. 2736-2745.

182. Wallace R.A., Jared D.W., Dumont J.N., Sega M.W. Protein incorporation by isolated amphibian oocytes. III. Optimum incubation conditions // J. Exp.Zool. 1973. V. 184. P. 321-333.

183. White A.E., Burch B.D., Yang X.C., Gasdaska P.Y., Dominski Z, Marzluff W.F., Duronio R.J. Drosophila histone locus bodies form by hierarchical recruitment of components // J Cell Biol. 2011. V. 193. P. 677-694.

184. Wu C.H., Gall J.G. U7 small nuclear RNA in C snurposomes of the Xenopus germinal vesicle // Proc Natl Acad Sci. 1993. V. 90. P. 6257-6259.

185. Wu C.H., Murphy C., Gall J.G. The Sm binding site targets U7 snRNA to coiled bodies (spheres) of amphibian oocytes // RNA. 1996. V. 2. № 8. P. 811-823.

186. Wu Z., Murphy C., Callan H., Gall J. Small nuclear ribonucleoproteins and heterogeneous nuclear ribonucleoproteins in the amphibian germinal vesicle: loops, spheres and snurposomes // The Journal of Cell Biology. 1991. V. 113. P. 465-483.

187. Wu Z., Murphy C., Gall J.G. Human p80-coilin is targeted to sphere organelles in the amphibian germinal vesicle // Mol. Biol. Cell. 1994. V. 5. P. 1119-1127.

188. Xie J., Zhang M., Zhou T., Hua X., Tang L., Wu W. Sno/scaRNAbase: a curated database for small nucleolar and Cajal body-specific RNAs // Nucleic Acids Research. 2007. V. 35. P. 183-187.

189. Xu H., Pillai R.S., Azzouz T.N., Shpargel K.B., Kambach C, Hebert M.D., Schiimperli D., Matera A.G. The C-terminal domain of coilin interacts with Sm proteins and U snRNPs // Chromosoma. 2005. V. 114. № 3. P.155-166.

190. Zhu Y., Tomlinson R.L., Lukowiak A.A., Terns R.M., Terns M.P. Telomerase RNA accumulates in Cajal bodies in human cancer cells // Mol Biol Cell. 2004. V. 15. P.

191. Zimber A., Nguyen Q.D., Gespach C. Nuclear bodies and compartments: functional roles and cellular signalling in health and disease // Cell Signal. 2004. V. 16. N2 10. P.

192. National Center for Biotechnology Information [Electronic resource] // Public domain information on the National Library of Medicine [Official website]. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ (accessed: 14.03.2013).

193. Protein Molecular Weight [Electronic resource] // Bioinformatics organization [Official website]. URL: http://www.bioinformatics.org/sms/prot_mw.html (accessed: 14.03.2013).

81-90.

1085-1104.