Механизм транскрипционной репрессии генов-мишеней комплексами PIWI/piРНК у Drosophila тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Годнеева Баира Константиновна

• Годнеева Баира Константиновна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Годнеева Баира Константиновна

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Особенности оогенеза Drosophila melanogaster

2. Транспозоны

3. Функции Piwi^^^ комплекса в защите генома

4. Репрессивные метки хроматина H3K9me3 и H3K27me3

4.1. Гистонметилтрансфераза SetDBl/Eggless

4.2. Белки группы Polycomb

5. Активные метки хроматина H3K9ac и H3K27ac

6. Комплекс ремоделинга хроматина NuRD

7. Посттрансляционная SUMO-модификация

8. Функции и роль белка Su(var)2- 10 в транскрипционной репрессии

9. Функции и роль белка Bonus - гомолога KAP-1 у млекопитающих

9.1. TIFla

9.2. TIFlß/KAPl.............................................................................................................................4l

9.3. TIFly

9.4. TIFlô

9.5. Bonus - единственный представитель семейства TIFl у Drosophila

10. Заключение

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

1. Линии трансгенных и мутантных мух, использованные в работе

2. Электрофорез в агарозном геле

3. Метод ПЦР

4. Рестрикция и лигирование ДНК

5. Метод Гибсона

6. Трансформация бактериальных клеток E. coli

7. Выделение РНК и ПЦР в реальном времени

8. Иммунофлуоресцентное окрашивание препаратов целых яичников

9. Анализ TUNEL

10. Конфокальная микроскопия

11. Совместная иммунопреципитация (IP) белков из S2 клеток

12. Совместная иммунопреципитация (IP) белков из яичников

13. Выделение белка SUMO и его in vivo взаимодействия

14. Взаимодействия GST-SUMO in vitro (анализ сумоилирования)

15. Вестерн-блот анализ

16. РНК-секвенирование

17. Иммунопреципитация хроматина (ChIP)

18. Биоинформатический анализ

19. РНК in situ гибридизация (HCR)

20. Фракционирование яичников

21. Жидкостная хроматография с тандемной масс-спектрометрией (LS-MS)

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ

1. Функции и роль Su(var)2- 10 в транскрипционной репрессии

1.1. Su(var)2-10 генетически и физически взаимодействует с комплексом Piwi/Panx/Asx

1.2. Su(var)2-10 функционирует как SUMO E3-лигаза

1.3. Репрессивные функции SUMO E3-лигазы Su(var)2-10

1.4. Комплекс гистонметилтрансферазы SetDB1/Wde необходим для Su(var)2-10-индуцированной транскрипционной репрессии

2. Функции и роль Bonus в транскрипционной репрессии

2.1. Нокдаун bonus в герминальных клетках приводит к мутантному фенотипу яичников Drosophila

2.2. Bonus необходим для поддержания и дифференцировки герминальных клеток

2.3. Bonus регулирует многие белок-кодирующие гены

2.4. Bonus регулирует тканеспецифичность белок-кодирующих генов в яичниках

2.5. Bonus индуцирует транскрипционную репрессию

2.6. Bonus взаимодействует с Mi-2 и Rpd3 - ключевыми компонентами комплекса NuRD, а также с гистонметилтрансферазой SetDB1

2.7. Роль сумоилирования как важной посттрансляционной модификации в функциональных особенностях Bonus

2.8. Сумоилирование Bonus зависит от SUMO E3-лигазы Su(var)2-10

3. Влияние герминального нокдауна Bonus на состояние хроматина в яичниках Drosophila

3.1. Bonus ассоциируется с PRC2 комплексом

3.2. Идентификация новых партнеров Bonus методом масс-спектрометрии

3.3. Анализ распределения H3K27me3 в яичниках с герминальным нокдауном Bonus

3.4. Нокдаун Bonus в яичниках влияет на распределение H3K27me3 в областях транспозонов

3.5. Распределение активных меток H3K27ac и H3K9ac на фоне герминального нокдауна Bonus

4. Заключение

ВЫВОДЫ

БЛАГОДАРНОСТИ

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Список сокращений

АТФ (ATP)- аденозинтрифосфат;

BSA - бычий сывороточный альбумин;

NGS - нормальная козья сыворотка;

PBS - фосфатно-солевой буфер;

PBST - фосфатно-солевой буфер c 0,1% Tween-20;

PBX - фосфатно-солевой буфер c 0,1% Tween-20 и 0,3% Triton-X;

SDS - додецилсульфат натрия;

TAE - трис-ацетат-ЭДТА;

Трис (Tris)- трис(гидроксиметил)аминометан;

HEPES (4-(2-hydroxyethyl) piperazine-1-ethanesulfonic acid) - 4-(2-гидроксиэтил)-1-пиперазинэтансульфоновая кислота;

LB - среда Лурия-Бертани: 1% NaCl, 1% бактотриптона, 0,5% дрожжевого экстракта;

ДТТ - дитиотреитол;

DMM - n-додецил-Р-О-мальтозид;

NEM - N-этилмалеимид;

WT - дикий тип;

PolII - РНК полимераза II;

ZFPs - белки цинковых палец;

ZAD - zink finger-associated domain, домен, ассоциированный с цинковым пальцем;

PRE - Polycomb Response Element, элементы ответа Polycomb;

мРНК - матричная рибонуклеиновая кислота;

кДНК - комплементарная ДНК;

ПЦР - полимеразная цепная реакция;

ЭДТА - этилендиаминтетрауксусная кислота;

HRP - конъюгат с пероксидазой хрена (Horseradish Peroxidase);

RT-qPCR - количественная обратная транскрипция и полимеразная цепная реакция в режиме

реального времени (ОТ-ПЦР);

RNAi - РНК-интерференция;

Input - образец до иммунопреципитации;

IP - иммунопреципитат;

ChIP анализ - Иммунопреципитация хроматина

GFP (green fluorescent protein) - зелёный флуоресцентный белок;

п.н. - пара нуклеотидов;

т.п.н. - тысяча пар нуклеотидов;

CRISPR - короткие регулярно расположенные палиндромные повторы (clustered regularly interspaced

short palindromic repeats);

piPHK - РНК, ассоциированные с белком PIWI;

SUMO - малые убиквитин-подобные белки (Small Ubiquitin-like Modifier);

SOC (super optimal broth with catabolite repression) - среда для компетентных клеток «супероптимальный бульон с катаболитом репрессии».

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Механизм транскрипционной репрессии генов-мишеней комплексами PIWI/piРНК у Drosophila»

Введение

Актуальность темы исследования и степень её разработанности.

Современные исследования в области геномики и эпигенетики обретают все большее значение для понимания молекулярных механизмов, лежащих в основе развития и функционирования организма. Геном организма содержит всю необходимую информацию для его развития и функционирования. В клетках эукариот геномная ДНК упаковывается в нуклеопротеиновый комплекс, образуя хроматин, состоящий из ДНК, гистонов и других белков хроматина. Посттрансляционные модификации гистонов, привлечение определенных белковых комплексов и модификации ДНК являются результатами действия сложных эпигенетических механизмов, которые способны изменять плотность упаковки хроматина, что лежит в основе многих важных процессов, таких как транскрипция, репликация, рекомбинация и репарация ДНК (Goll and Bestor, 2005; Jenuwein and Allis, 2001; Kosak and Groudine, 2004). Ранние цитологические исследования выделяют два типа хроматина: эухроматин, связанный с активной транскрипцией, и гетерохроматин, который обычно связан с подавлением экспрессии генов. Мобильные элементы (транспозоны) — это эгоистичные генетические элементы, которые могут копировать себя и перемещаться в другие места генома (Elliott and Gregory, 2015). Транспозоны угрожают стабильности генома, поскольку они «копируют и вставляют» свою собственную ДНК в геном хозяина для самовоспроизведения, что вызывает ряд последствий. Для защиты генома от вредного воздействия транспозонов, у эукариот присутствует транскрипционная репрессия при помощи коротких РНК, в том числе Piwi-взаимодействующих РНК ^РНК). Белки PIWI в комплексе с piРНК участвуют в механизмах метилирования ДНК и модификации гистонов, тем самым подавляя активность транспозонов, а нарушения пути piРНК приводят к активации транспозонов, дефектам гаметогенеза и бесплодию. Поскольку piРНК регулируют экспрессию генов на транскрипционном или посттранскрипционном уровнях, со временем возник интерес к определению их роли в заболеваниях человека. Так, ряд исследований показал, что нарушение регуляции piРНК может как способствовать, так и подавлять возникновение и развитие различных заболеваний, в том числе и онкологических (Ayarpadikannan and Kim, 2014). Аномальная экспрессия piРНК связана с различными видами онкологических заболеваний и может играть негативную или защитную роль в инициации, прогрессировании и метастазировании онкологии. Также было выявлено потенциальное клиническое значение piРНК и белков Piwi как диагностических инструментов, терапевтических мишеней и биомаркеров онкологических заболеваний (Cheng et al., 2011). Кроме того, было показано, что piРНК выполняют некоторые функции в клеточной пролиферации, апоптозе,

метастазировании и инвазии; семейство белков PIWI играет ключевую роль в механизмах самообновления стволовых клеток и клеток зародышевого пути, а также в регуляции трансляции у различных организмов (Lee et al., 2006; Martinez et al., 2015; Unhavaithaya et al., 2009). Изучение функций белков Piwi и связанных с ними piPHK, а также исследования piPHK-индуцированного транскрипционного сайленсинга генов имеют большое значение для понимания механизмов контроля активности транспозонов в отношении здоровья и болезней, в том числе обеспечивая основу для использования piPHK в исследованиях и терапии. У Drosophila короткие piPHK в комплексе с белками семейства Argonaute распознают РНК-мишени по принципу взаимной комплементарности (Aravin et al., 2008; Carmell et al., 2007, 2002; Le Thomas et al., 2013; Rozhkov et al., 2013). piPHK-опосредованная транскрипционная репрессия ассоциируется с установлением репрессивных хроматиновых меток H3K9me3 на последовательности мишени, которые способны привлекать белки-репрессоры, такие как HP 1, обеспечивая механизм для подавления транскрипции (Carmell et al., 2007; Kuramochi-Miyagawa et al., 2008; Le Thomas et al., 2013; Maison and Almouzni, 2004; Rozhkov et al., 2013; Sienski et al., 2012). Однако как привлечение комплекса Piwi/piPHK приводит к установлению репрессивных меток в локусе РНК-мишени оставалось неясным, так как белки Piwi не обладают доменами, которые могут индуцировать хроматиновые модификации и транскрипционный сайленсинг. Для установления репрессивных меток на мишенях Piwi/piPHK комплекса необходима активность гистонметилтрансферазы SetDB1/Eggless (Rangan et al., 2011; Sienski et al., 2012; Yu et al., 2015). Однако связь между комплексом Piwi/piPHK, распознающим мишени, и SetDB1-содержащим метилтрансферазным комплексом не была установлена. Раннее в лаборатории А. А. Аравина был обнаружен белок Su(var)2-10, который возможно принимает участие в piPHK-индуцированном транскрипционном сайленсинге. Su(var)2-10 кодирует консервативный белок из семейства PIAS. Члены данного семейства у дрожжей и млекопитающих демонстрируют Е3-лигазную активность в сумоилировании нескольких субстратов (Garcia-Dominguez et al., 2008; Johnson and Gupta, 2001; Kahyo et al., 2001). Однако молекулярные функции Su(var)2-10 в сайленсинге хроматина до этого не исследовались. В лаборатории А. А. Аравина было показано, что в терминальных клетках яичников Drosophila отсутствие Su(var)2-10 приводит к сильной активации транспозонов и к глобальной потере репрессивных гистоновых меток на piPHK кластерах, что в дальнейшем приводит к нарушению биогенеза piPHK. В связи с этим в настоящей работе мы продолжили изучать роль Su(var)2-10 в piPHK-индуцированном транскрипционном сайленсинге, а также другие потенциально piPHK-независимые функции.

Помимо этого, еще одним важным функциональным свойством многоклеточных организмов является регуляция тканевой специфичности и репрессия генов. Белки семейства TIF1

(транскрипционный промежуточный фактор 1) млекопитающих представляют собой факторы, ассоциированные с хроматином, и выделяются своей значимой ролью в транскрипции, дифференцировке клеток, принятии решений о клеточной судьбе, репарации ДНК и митозе (Bai et al., 2010; Cammas et al., 2000; Kulkarni et al., 2013; Le Douarin et al., 1996; Nielsen et al., 1999; Sedgwick et al., 2013). Абнормальная регуляция семейства TIF1, вызванная изменениями экспрессии генов или структурными изменениями, делает эти белки потенциальными прогностическими маркерами и целями для терапевтических вмешательств. У млекопитающих это подсемейство содержит четыре белка, тогда как у Drosophila присутствует только один белок, Bonus, что делает его привлекательной моделью для изучения консервативных функций и эволюции семейства белков TIF1 (Beckstead et al., 2001).

Несмотря на значительный прогресс в изучении семейства TIF1, исследования Bonus, единственного представителя у Drosophila, остаются недостаточными. Ранее было показано, что Bonus ассоциирован с эмбриональным развитием и органогенезом, но его роль в герминальных тканях и участие в транскрипционном подавлении не были выявлены (Beckstead et al., 2001, 2005; Ito et al., 2012; Zhao et al., 2023). Изучение функций Bonus в тканеспецифичной репрессии генов в герминальных клетках представляет собой важную неизученную задачу, которая требует дополнительных исследований. Исследования в этой области обеспечивают уникальную возможность расширить наше понимание биологии органов и тканей, а также разработать новые методы диагностики, лечения и прогнозирования различных заболеваний, включая онкологические. Это открывает перспективы для персонализированной медицины и эффективных терапевтических подходов, что делает исследования по репрессии тканеспецифичных генов важными и перспективными в биомедицинских науках и медицине.

Цели и задачи исследования.

Целью данной работы являлось изучение роли белка Su(var)2-10 в Piwi-опосредованном транскрипционном сайленсинге и исследование функций белка Bonus в транскрипционной репрессии у Drosophila melanogaster.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Изучить функции Su(var)2-10 как SUMO Е3-лигазы и проверить взаимодействие Su(var)2-10 с компонентами Piwi-опосредованного транскрипционного сайленсинга в яичниках Drosophila melanogaster;

2. Оценить влияние нарушения экспрессии Bonus на терминальные клетки в яичниках Drosophila melanogaster;

3. Исследовать взаимодействия Bonus с гистонметилтрансферазой SetDBl и комплексом

ремоделинга хроматина NuRD;

4. Оценить важность SUMO-модификации в Bonus-опосредованной репрессии генов;

5. Изучить функциональную связь между Bonus и SUMO Е3-лигазой Su(var)2-10.

Научная новизна и практическая значимость работы.

В настоящей работе впервые было продемонстрировано, что SUMO Е3-лигаза Su(var)2-10 обеспечивает связь между комплексами Piwi/piPHK и гистонметилтрансферазой SetDBl, выполняя важную роль в piPHK-индуцированном транскрипционном сайленсинге. Su(var)2-10 генетически и физически взаимодействует с белком Piwi и его вспомогательными факторами Panx и Asx. Было показано, что репрессивные функции Su(var)2-10 зависят от его SUMO Е3-лигазной активности. Полученные данные позволили построить модель, в которой сумоилирование белков с помощью Su(var)2-10 осуществляется после активности комплекса Piwi/piPHK, что приводит к привлечению комплекса SetDBl/Wde. В ходе проделанной работы были получены данные, которые вносят ясность в понимание механизма транскрипционной репрессии с помощью piPHK, а также позволяют рассмотреть процесс сумоилирования белков с новой стороны.

Результаты исследования также раскрывают ключевые функции и свойства ядерного белка Bonus, единственного гомолога белков семейства TIF1 у Drosophila. Впервые была показана существенная роль Bonus в формировании яичников и подавлении эктопической экспрессии генов, обычно активных в соматических тканях. Привлечение Bonus на хроматин приводит к репрессии, связанной с накоплением репрессивной метки H3K9me3. Показано, что Bonus взаимодействует с гистонметилтрансферазой SetDBl и комплексом NuRD, и отсутствие любого из них приводит к высвобождению Bonus-индуцированной репрессии генов-мишеней. Установлено, что Bonus подвергается SUMO-модификации, которая является необходимой для его функционирования и также оказывает влияние на его субклеточную локализацию, ассоциацию с хроматином и взаимодействие с SetDBl. Впервые показано, что Bonus подвергается сумоилированию по единственному остатку лизина K20 на своем N-конце, который консервативен у многих насекомых. Впервые показано, что сумоилирование Bonus опосредовано SUMO Е3-лигазой Su(var)2-10, демонстрируя, что, хотя процесс сумоилирования белков TIF1 сохраняется у насекомых и млекопитающих, как механизм, так и конкретный участок модификации являются различными. Таким образом, наше исследование определило роль белка Bonus как регулятора экспрессии тканеспецифических генов и выявило важность SUMO в регуляции образования комплексов, связанных с транскрипционной репрессией.

Результаты данного исследования вносят существенный вклад в понимание эпигенетических механизмов, регулирующих дифференциацию терминальных клеток и поддержание экспрессии генов в яичниках Drosophila. Полученные данные не только углубляют наше понимание механизмов транскрипционной репрессии тканеспецифичных генов в яичниках Drosophila melanogaster, но также обеспечивают новые представления о процессе сумоилирования белков. Полученные векторы и созданная коллекция трансгенных линий мух будут полезны для научных проектов, направленных на более глубокое изучение молекулярных механизмов развития и регуляции герминальных клеток. Их использование позволит оптимизировать затраты на материальные ресурсы и время. Понимание связи между нарушениями в регуляции транскрипции, выявленными в ходе нашего исследования, и различными заболеваниями человека предоставляет новые перспективы для разработки инновационных подходов в терапии.

Методология и методы исследования.

Проведенные эксперименты были выполнены при помощи современных методов молекулярной биологии, биохимии и генетики как в системах in vitro, так и in vivo. Модельным объектом данной работы являлась плодовая мушка Drosophila melanogaster. В ходе исследования использовалась система attP-опосредованной сайт-специфической интеграции в геном и система Gal4/UAS для управления тканеспецифической экспрессии клонированных генов у Drosophila. В настоящей работе использовали современное оборудование, для анализа данных секвенирования применялись биоинформатические и статистические методы. При создании экспериментальных штаммов E. coli и рекомбинантных генетических конструкций использовали стандартные методы генной инженерии.

Положения, выносимые на защиту.

• Белок Su(var)2-10 является новым компонентом в Piwi-опосредованном транскрипционном подавлении экспрессии генов, который образует комплекс как с компонентами пути piPHK, так и с гистонметилтрансферазой SetDBl;

• Для Su(vаr)2-10-индуцированной репрессии транскрипции требуется его SUMO Е3-лигазная активность;

• Экспрессия фактора Bonus является существенной для поддержания и дифференцировки герминальных клеток в яичниках Drosophila melanogaster;

• Bonus не участвует в piPHK-индуцированном транскрипционном сайленсинге, но, тем не менее, может регулировать тканеспецифичную экспрессию белок-кодирующих генов и участвовать в их репрессии;

• Bonus взаимодействует с гистонметилтрансферазой SetDBl и комплексом ремоделинга хроматина NuRD, и эти взаимодействия являются важными для репрессивной функции Bonus;

• Bonus подвергается сумоилированию по единственному остатку лизина, расположенному близко к N-концу, которое опосредуется SUMO Е3-лигазой Su(var)2-10.

Степень достоверности и апробация результатов.

Эксперименты, проведенные в настоящей работе, были выполнены в двух или трех биологических повторностях и являлись воспроизводимыми.

По теме исследований опубликованы 3 статьи в международных рецензируемых научных изданиях:

1. Godneeva B., Ninova M., Fejes Toth K., Aravin A.A. SUMOylation of Bonus, the Drosophila homolog of Transcription Intermediary Factor 1, safeguards germline identity by recruiting repressive chromatin complexes to silence tissue-specific genes. (2023) eLife 12:RP89493.

2. Godneeva B., Fejes Toth K., Quan B., Chou T-F., Aravin A.A. Impact of Germline Depletion of Bonus on Chromatin State in Drosophila Ovaries. (2023) Cells 12(22):2629.

3. Ninova M.*, Chen Y.A.*, Godneeva B.K., Rogers A.K., Luo Y., Fejes Toth K., Aravin A.A. Su(var)2-10 and the SUMO Pathway Link piRNA-Guided Target Recognition to Chromatin Silencing. (2020) Mol. Cell 77, 556-570.e6.

Результаты, полученные в ходе исследования, были представлены на международных научных конференциях:

1. Godneeva B.K., Ninova M., Fejes Toth K., Aravin A.A. "The SUMO ligase Su(var)2-10 induces co-transcriptional repression of piRNA targets". 84th Symposium: RNA Control & Regulation, May 29 -June 6, 2019, CSHL, New York, USA. - P. 79.

2. Godneeva B.K., Ninova M., Fejes Toth K., Aravin A.A. "The SUMO ligase Su(var)2-10 induces co-transcriptional repression of piRNA targets". Southern California RNA meeting, April 26, 2019, City of Hope, Monrovia, USA.

3. Godneeva B.K., Ninova M., Fejes Toth K., Aravin A.A. "The role of the SUMO ligase Su(var)2-10 in deposition of repressive chromatin marks and the piRNA pathway". International Conference Chromosome 2018, August 20-24, 2018, Novosibirsk, Russia. - P. 23.

Личный вклад автора.

Автор самостоятельно провел анализ литературных данных по теме исследования. Автор принимал непосредственное участие в постановке задач, планировании экспериментов, анализе и обработке результатов. Автором были проведены все ключевые эксперименты, описанные в работе, а также интерпретированы полученные результаты. Анализ совместной иммунопреципитации белка Su(var)2-10 и компонентов piРНК пути был получен сотрудником лаборатории Ниновой М (Калифорнийский технологический институт). Автор лично проанализировал полученные данные, в том числе анализы РНК-секвенирования и СЫР-секвенирования. Автор принимал активное участие в написании статей и представлял результаты исследования на научных конференциях.

Структура и объём работы

Диссертационная работа включает: список условных сокращений, введение, обзор литературы, материалы и методы, результаты и обсуждение, выводы и список литературы. Работа изложена на 138 страницах и содержит 49 рисунков.

Обзор литературы

1. Особенности оогенеза Drosophila melanogaster

Drosophila melanogaster является одним из самых эффективных модельных организмов, с помощью которого изучаются фундаментальные биологические процессы высших эукариот. Короткий жизненный цикл, а также наличие множества трансгенных и мутантных линий позволяют использовать Drosophila в качестве модельной системы для изучения генетики и наследственности, эмбрионального развития, обучения, поведения и старения. Поддержание и дифференцировка стволовых клеток критически важны для развития тканей и органов многоклеточных организмов. Яичники Drosophila являются хорошо охарактеризованной системой для изучения процесса оогенеза.

Оогенез - это процесс формирования, развития и созревания женских половых клеток. У самок Drosophila яичники являются парными органами и представляют упорядоченную систему, что позволяет точно идентифицировать стволовые клетки и их потомков на различных этапах дифференцировки. Каждый яичник состоит из 12-16 овариол. На апикальном кончике каждой овариолы находится гермарий, в котором расположены стволовые клетки, далее следуют развивающиеся яйцевые камеры, которые расположены последовательно, причем наиболее зрелая яйцевая камера находится на самом дистальном конце (рис. 1). Развитие яйцевой камеры можно разделить на 14 дискретных стадий, однако, поскольку время, необходимое для завершения каждой стадии оогенеза, варьируется, большинство овариол содержат только семь или восемь яйцевых камер в данный момент времени одномоментно (Spradling, 1993).

Оогенез начинается с деления стволовых клеток, которые располагаются в специальной нише. В гермарии различают три типа стволовых клеток, а именно терминальные стволовые клетки, соматические стволовые клетки и недавно идентифицированные эскортные стволовые клетки (Decotto and Spradling, 2005; Lin and Spradling, 1993; Margolis and Spradling, 1995; Spradling, 1993; Wieschaus and Szabad, 1979). Наиболее апикально расположенные клетки в гермарии представляют собой ряд из 8-10 плотно упакованных дискообразных клеток терминального филамента, самая последняя из которых непосредственно контактирует с 5-7 cap-клетками (рис. 1Б). Далее к cap-клеткам прикреплены 2-3 герминальные стволовые клетки и 4-6 эскортные стволовые клетки (Lin and Spradling, 1993; Margolis and Spradling, 1995). Для герминальных стволовых клеток характерно ассиметричное деление, при котором одна дочерняя клетка остается рядом с нишей, сохраняя характеристики стволовой клетки, в то время как другая дочерняя клетка (цистобласт) отдаляется от ниши и встает на путь дифференцировки. Цистобласт в дальнейшем проходит 4 последовательных

раунда митотических делений с неполным цитокинезом, превращаясь в цисту, состоящую из 16 терминальных клеток. Внутри цисты терминальные клетки формируют синцитий и соединены между собой цитоплазматическими мостиками, которые пронизываются разветвленными мембранно-цитоскелетными структурами - фузомами. Фузомы обеспечивают синхронность делений терминальных клеток (Lin and Spradling, 1993). Впоследствии одна терминальная клетка получает статус ооцита, в то время как другие 15 клеток цисты становятся питающими клетками. Хотя они происходят из одной и той же клетки питающие клетки можно легко отличить от ооцита (Lin and Spradling, 1993; Ogienko et al., 2007; Spradling et al., 1997). Во время раннего оогенеза питающие клетки подвергаются нескольким раундам эндорепликации и поддерживают высокий уровень синтеза РНК и белков, что является необходимым для роста и развития ооцита и яйца в целом, в то время как ядро ооцита остается маленьким и неактивным (Dej and Spradling, 1999). Ооцит и питающие клетки являются не единственными клетками, вступающими в путь оогенеза. Цистобласты, отделяясь от ниши, окружаются дифференцированными эскортными клетками. Цисты полностью покрываются эскортными клетками до тех пор, пока не достигают стадии из 16 клеток, а затем окружаются соматическими фолликулярными клетками, и отделяются от гермария в виде отдельных яйцевых камер (Kirilly and Xie, 2007).

гермарий

яичник

овариола

escort-

кпетка Фузома

спектросома

ооцит

терминальная стволовая клетка

циста фолликулярная стволовая клетка

фолликулярные питающие клетки клетки

Рисунок 1. Структура яичников Drosophila melanogaster. А - схематическое изображение яичников, состоящих из нескольких овариол. Б - Строение гермария со стволовыми, терминальными и соматическими клетками. В - Каждая овариола представляет собой цепочку яйцевых камер на разной стадии развития (рисунок с изменениями (Kirilly and Xie, 2007)).

По мере формирования яйцевой камеры фолликулярные клетки начинают дифференцироваться на три типа: эпителиальные фолликулярные клетки, которые окружают терминальные клетки, клетки ножки, соединяющие соседние яйцевые камеры, и полярные клетки, которые регулируют ориентацию ооцита и поведение фолликулярных клеток (Horne-Badovinac and Bilder, 2005; Wu et al., 2008). На ранних стадиях оогенеза, по мере роста ооцита, эпителиальные фолликулярные клетки делятся митозами, пока не достигнут популяции примерно из 900 клеток, достаточное для окружения растущей яйцевой камеры (Horne-Badovinac and Bilder, 2005; Kolahi et al., 2009; Wu et al., 2008).

У Drosophila оогенез поддерживается за счет пролиферативной активности терминальных стволовых клеток. Их потеря в результате генетической мутации, снижения питания или старения самок предотвращает производство ооцитов. Терминальные стволовые клетки должны поддерживать недифференцированное состояние, продолжая при этом делиться. Неспособность герминальных стволовых клеток войти в клеточный цикл или подавить дифференцировку приводит к потере стволовых клеток и прекращению производства ооцитов. Напротив, нерегулируемые деления стволовых клеток или остановка дифференцировки ее потомков приводят к избыточному количеству стволовых клеток за счет дифференцированных клеток, при этом нарушая продукцию ооцитов. Тесная связь соматических клеток с герминальными клетками, установленная во время эмбриогенеза, сохраняется у взрослых мух и диктует баланс между самообновлением герминальных стволовых клеток и дифференцировкой цистобластов.

Использование Drosophila как модельного объекта является удобным для понимания фундаментальных аспектов клеточной биологии и биологии развития, таких как регуляция ниши стволовых клеток, дифференцировка клеток, клеточный цикл, эпителиальный морфогенез, миграция клеток и гомеостаз. Пространственная и временная координация клеточной пролиферации необходима для обеспечения производства правильного количества и качества клеток и, в итоге, оптимальной фертильности.

2. Транспозоны

В геномах эукариот присутствует большое разнообразие повторяющихся последовательностей ДНК (Manuelidis, 1990). Повторяющиеся последовательности подразделяются на два класса: тандемные и диспергированные. Диспергированные повторы, в свою очередь, представлены в основном мобильными элементами или транспозонами, которые играют важную роль в составе геномов и встречаются практически у всех организмов, за редким исключением. В прошлом их считали "мусорной" ДНК из-за повторяющейся структуры, однако многолетние

исследования показали, что они играют важную роль в эволюции геномов (Cordaux and Batzer, 2009; Deininger et al., 2003). Доля транспозонов в разных геномах различна: от нескольких инсерционных последовательностей у бактерий до более чем 70% в геномах некоторых растений. Например, у плодовых мух транспозоны составляют 15% генома, у человека - 45%, а у кукурузы - от 50% до 80% (Kidwell, 2002).

Транспозоны были названы "эгоистичной ДНК", так как они способны увеличивать количество своих копий в геноме хозяина, пока геном хозяина выдерживает повышенную генетическую нагрузку. Транспозоны классифицируются на два основных класса, в зависимости от того, является ли их промежуточным продуктом РНК (класс 1, или ретротранспозоны) или ДНК (класс 2, или ДНК-транспозоны) (Finnegan, 1989).

Ретротранспозоны используют механизм копирования и вставки посредством РНК-интермедиата (Ostertag and Kazazian Jr, 2001). При перемещении они сначала транскрибируются с резидентной копии в геноме, а затем встраиваются в новое место с помощью обратной транскриптазы, что приводит к увеличению количества их копий. Ретротранспозоны класса 1 можно подразделить на два подкласса: ретротранспозоны с длинными концевыми повторами (LTR) и LTR-несодержащие ретротранспозоны. Последние в свою очередь подразделяются на длинные диспергированные ядерные элементы (LINE) и короткие диспергированные ядерные элементы (SINE). LINE представляют собой автономные транспозоны длиной в несколько тысяч пар оснований. Обычно они кодируют обратную транскриптазу и эндонуклеазу в одной открытой рамке считывания и, предположительно, транскрибируются РНК-полимеразой II. SINE являются неавтономными ретротранспозонами, транспозиция которых зависит от белков, кодируемых LINE; они не кодируют белки и, следовательно, зависят от других элементов для получения активности обратной транскриптазы. SINE транскрибируются с промоторов с помощью РНК-полимеразы III. Они включают последовательности размером 50-200 п.н., которые происходят из коротких некодирующих РНК, в основном клеточных РНК, участвующих в трансляции и связанных с этим процессах (транспортные РНК, рибосомальные 7SL РНК или 5S РНК и другие).

В отличие от этого, ДНК-транспозоны для саморазмножения используют механизм "вырезания и вставки" (Smit and Riggs, 1996). Большинство из них имеют терминальные инвертированные повторы (terminal inverted repeats, TIR) и кодируют транспозазу. Существуют также неавтономные короткие ДНК-транспозоны, такие как миниатюрные инвертированные повторы (MITE), у которых отсутствует кодирующий потенциал; для транспозиции они полагаются на автономные ДНК-транспозоны. После интеграции в геном большинство семейств транспозонов оставляют в месте вырезания дубликаты участков характерной длины.

Другой класс повторяющихся последовательностей, тандемные повторы, характеризуются повторяющимися единицами, расположенными последовательно друг за другом в двух возможных ориентациях: прямой (голова к хвосту) или инвертированной (голова к голове). За исключением кодирующих повторяющихся последовательностей ДНК, таких как рибосомальные гены, выделяются три основных подкласса, которые включают микросателлиты, минисателлиты и сателлиты (сателлитная ДНК) (Richard et al., 2008). Основное различие между этими подклассами связано с длиной повторяющихся единиц и их расположением на хромосомах (Slamovits and Rossi, 2002). Микросателлиты и минисателлиты являются короткими тандемными повторами, состоящими из от 10 до 100 повторяющихся единиц для микросателлитов и до 100 повторяющихся единиц для минисателлитов. Сателлиты, с другой стороны, обычно представляют собой длинные массивы с миллионами копий, и поэтому они называются длинными тандемными повторами. Микросателлиты и минисателлиты обычно равномерно распределены по всему геному в хроматине и гетерохроматине. Однако минисателлиты также имеют скопления в субтеломерных регионах. Сателлиты, напротив, преимущественно располагаются в гетерохроматиновых областях хромосом, особенно внутри и вокруг центромеров (Palomeque and Lorite, 2008). Субтеломерный гетерохроматин также часто содержит тандемные повторы мобильных элементов. Например, у Drosophila melanogaster есть три ретротранспозона, формирующих теломеры (HeT-A, TART и TAHRE), существенные для организации хроматина и поддержании теломеров (George et al., 2006). Связанные с повторяющимися последовательностями заболевания, имеют серьезные последствия для здоровья человека. Так, например, декомпактизация гетерохроматина может привести к активации транспозонов, что в свою очередь приводит к пагубным физиологическим изменениям, таким как старение, онкология и неврологические расстройства.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Годнеева Баира Константиновна, 2024 год

- - - _

: •. . ~ г. -

Нокдаун Bonus

;

.. ' „7

шшш

-1Kb TSS

TES 1Kb-1KbTSS

TES 1Kb -1

- л- ' -' fe ч -

щ1

^rnmm

'VvfeVr.-"' • .. . -

Г./". .••••': ~ "ir1

J - -î'^ f

1Kb'-1Kb TSS TES 1Kb

в

chr3R:6,561,343-7,392,251

Коплекс Hox -830 kb —

Рисунок 45. Распределение метки H3K27me3 в яичниках с терминальным нокдауном Bonus. А -Тепловая карта показывает распределение H3K27me3 ± 1kb (т.п.н.) по телу гена в контрольных яичниках и яичниках с терминальным нокдауном Bonus (нормализованные значения log2 на Input). Б - Тепловая карта показывает распределение H3K27me3 по мишеням Bonus в контроле и в яичниках с нокдауном Bonus с использованием драйвера nos-Gal4 (нормализованные значения log2 на Input). В - Распределение H3K27me3 по комплексу генов Hox Antp. Треки показывают нормализованное по CPM покрытие данных ChIP-seq для метки H3K27me3 в контрольных яичниках и яичниках с терминальным нокдауном Bonus (BonusKD) (значения log2). Числа показывают нормализованные значения log2 ChIP/Input (ChIP-seq) в выбранном вручную местоположении генома. На нижней панели показана структура генов, синие стрелки указывают направление транскрипции.

Для подтверждения результатов нашего анализа ChIP-seq, мы провели исследование кластеров генов Hox, известных своей пространственной компартментализацией и значительным обогащением меткой H3K27me3. Генный комплекс Antennapedia (Antp) в кластере Hox, расположенный на хромосоме 3R у Drosophila melanogaster, продемонстрировал неизменное и полное покрытие H3K27me3, что подтверждает достоверность наших данных ChIP-seq и отсутствие эффекта после герминального нокдауна Bonus (рис. 45В). Таким образом, наши результаты позволяют предположить, что репрессия генов, регулируемых Bonus, не зависит от метки

H3K27me3.

3.4. Нокдаун Bonus в яичниках влияет на распределение H3K27me3 в областях транспозонов

Комплекс PRC2 широко известен своей ролью в нанесении репрессивной метки H3K27me3 на белок-кодирующие гены, в то время как транспозоны подавляются метилированием ДНК и/или меткой H3K9me3. Однако недавние исследования показали, что метка H3K27me3 обогащена и на последовательностях транспозонов у отдаленно родственных эукариот (Montgomery et al., 2020; Zhao et al., 2019). Нам стало интересно изучить влияние нокдауна Bonus на профиль H3K27me3 на повторяющихся последовательностях. При анализе распределения этой метки на разнообразные повторяющиеся последовательности мы заметили, что при нокдауне Bonus происходит снижение уровня распределения H3K27me3 на последовательностях ретротранспозонов LTR и LINE, а также ДНК-транспозонах (рис. 46А). При этом мы также обнаружили что, высоко повторяющиеся сателлиты и простые повторы не показали значительных изменений (рис. 46Б).

Рисунок 46. Влияние нокдауна Bonus на распределение H3K27me3 на повторяющихся последовательностях. A - Тепловые карты показывают распределение H3K27me3 по повторяющимся элементам ДНК (DNA), LINE и LTR, определенных с помощью RepeatMasker в контрольных яичниках и яичниках с нокдауном BonusKD. Нижние панели показывают средние профили H3K27me3 в контрольных

яичниках и яичниках BonusKD в указанных регионах. Б - Тепловые карты показывают распределение H3K27me3 на простых повторах (микросателлитах) и сателлитных повторах, определенных с помощью RepeatMasker в контрольных яичниках и яичниках BonusKD. Нижняя панель показывает средние профили H3K27me3 в контрольных яичниках и яичниках BonusKD в указанных регионах.

Кроме того, при сравнении среднего обогащения H3K27me3 по всем последовательностям LINE в контрольных яичниках и яичниках с нокдауном Bonus, мы отметили снижение сигнала H3K27me3 после нокдауна Bonus, при этом среднее обогащение на сателлитных участках оставалось практически неизменным (рис. 47А, 47В). Так, например, регион около старта транскрипции гена AGO3, который содержит множество LINE, LTR и ДНК-транспозонов, продемонстрировал значительное уменьшение метки H3K27me3 при нокдауне Bonus (рис. 47Б). Следует отметить, что этот регион также покрывается репрессивной меткой H3K9me3, которая в значительной степени оставалась неизменной при герминальном нокдауне Bonus. Следовательно, хотя Bonus влияет на внесение меток H3K27me3 в областях транспозонов, одновременное присутствие H3K9me3, является достаточным для подавления их транскрипции. Распределение метки H3K27me3 в отдельном регионе, богатом простыми повторами, оставалось неизменным при нокдауне Bonus (рис. 47Г). Таким образом, наши результаты свидетельствуют о том, что Bonus необходим для установления H3K27me3 в различных классах транспозонов, но не на простых повторах и сателлитных участках.

в

H3K27me3 на LINE

chr3L:23,389,099-23,699,367

0.20-

8-С 0.15

0.10-

° 0.05 -

0.00

KoHTP^nusKD

H3K27me3

4/ ±1

ïo

IS

о

AG03

-310 kb-

-0.5"

bMJttyfbJm,, m »а**)1"

3.5

Контроль

3.S-1

BonusKD

L NE II I 111 ■ ■■ II II II 11 II I ■ I II I II II

ltri linn i ■ i ii i iiaiiiBiini i i ■ ain i in iiiihuii i

DMA || I I I I I I I II II I II I I II

Simple | || I I I I I I II II I II I I

Low complexity | |

_Satellite_I_

chr3L:5,588,620-5,669,561

mthl2

Blimp-1_ lin-28

80 kb

LINE LTR DNA

Simple 11 Low complexity Satellite

I H

1.2

0.4

3.4

3.1

iii i i 111 | il i i i iii!

Рисунок 47. Распределение H3K27me3 на повторяющихся последовательностях при терминальном нокдауне Bonus. А - Гистограмма показывает среднее обогащение H3K27me3 на последовательностях LINE в контрольных яичниках и яичниках BonusKD (средние нормализованные значения log2 ChIP/Input). Б -Пример небольшого снижения метки H3K27me3 в области транспозонов около гена AGO3. Треки показывают нормализованное по CPM покрытие данных ChIP-seq для метки H3K27me3 и метки H3K9me3 в контрольных яичниках и яичниках с терминальным нокдауном Bonus (BonusKD) (значения log2). Числа показывают нормализованные значения log2 ChIP/Input (ChIP-seq) в выбранном вручную местоположении генома. Верхняя панель показывает структуру гена AGO3, синяя стрелка указывает направление транскрипции. На нижней панели показан трек RepeatMasker, красные стрелки выделяют повторы LTR, LINE и ДНК. В - Гистограмма показывает среднее обогащение H3K27me3 на сателлитах в контрольных яичниках и яичниках с нокдауном BonusKD (средние нормализованные значения log2 ChIP/Input). Г - Пример распределения метки H3K27me3 по региону с простыми повторами. Треки показывают нормализованное по CPM покрытие данных ChIP-seq для метки H3K27me3 в контрольных яичниках и яичниках BonusKD (значения log2). На верхней панели показана структура генов, синие стрелки указывают направление транскрипции. Числа показывают нормализованные значения log2 ChIP/Input (ChIP-seq) в выбранном вручную местоположении генома. На нижней панели показан трек RepeatMasker, красной стрелкой выделены простые повторы.

Мы показали, что нокдаун Bonus в терминальных клетках не существенно влияет на общий уровень H3K27me3 по всему геному, несмотря на небольшое снижение в определенных областях, ассоциированных с транспозонами. Наши предыдущие исследования подтвердили, что Bonus не участвует в репрессии транспозонов (рис. 25). Это объясняется тем, что, несмотря на ограниченное снижение уровня H3K27me3, экспрессия транспозонов в основном оставалась неизменной

благодаря постоянному присутствию репрессивной метки H3K9me3. Несмотря на то, что H3K9me3, как известно, преимущественно маркирует мобильные элементы и сателлитные последовательности, несколько исследований выявили совместное существование меток H3K9me3 и H3K27me3 в одном и том же подмножестве генов (Bilodeau et al., 2009; Voigt et al., 2012). Кроме того, в некоторых случаях метка H3K27me3 является преобладающей в регуляции репрессии транспозонов (Frapporti et al., 2019; Miró-Pina et al., 2022; Montgomery et al., 2020). Известно, что у млекопитающих TIF1P/KAP-1 подавляет эндогенные ретровирусы H3K9me3-зависимым способом. Несмотря на ограниченное количество исследований, утверждается связь между белками семейства TIF1 и меткой H3K27me3, причем одно из них выявило, что деплеция KAP-1 приводит к снижению уровня H3K27me3 на промоторе ВИЧ-1 (Ma et al., 2019). Таким образом, мы предполагаем, что у Drosophila Bonus участвует в процессах репрессии транспозонов посредством его ассоциации с меткой H3K27me3, что указывает на новую роль в подсемействе TIF1.

3.5. Распределение активных меток H3K27ac и H3K9ac на фоне герминального нокдауна Bonus

Изучив влияние Bonus на репрессивные метки хроматина, мы также проанализировали ацетилирование H3K27 и H3K9, которые служат катализаторами создания открытого хроматина и связаны с активной транскрипцией. Метка H3K27ac была идентифицирован как важный участник в контроле клеточной идентичности и является характерной сигнатурой хроматина активных энхансеров, в то время как H3K9ac рассматривается как характерная черта активных промоторов генов. Полно-геномный анализ ChIP-seq подтвердил значительное наличие этих меток активации в зонах TSS и TSS-проксимальных областях, соответствующих их типичному распределению вблизи активных промоторов. При этом мы заметили, что герминальный нокдаун Bonus не повлиял на общие закономерности распределения H3K27ac и H3K9ac в большинстве случаев по всему геному (рис. 48А). Тем не менее, при анализе генов, чья экспрессия подверглась аномалиям при нокдауне Bonus, отмечается соответствующее изменение уровней этих меток. Например, герминальный нокдаун Bonus вызывает эктопическую активацию генаpst, сопровождающуюся увеличением метки H3K27ac в проксимальных областях TSS (рис. 48Б), в то время как активированный CG6106 показывает увеличение H3K9ac в своей области TSS (рис. 48А). С другой стороны, у гена Cyp6d4, экспрессия которого снижается при нокдауне Bonus, отмечается значительное уменьшение уровней H3K9ac (рис. 48Б).

Рисунок 48. Влияние нокдауна Bonus на распределение активных меток H3K27ac и H3K9ac. A -Тепловые карты показывают распределение H3K27ac и H3K9ac по всему геному и на генах, активирующихся на фоне нокдауна Bonus в контрольных яичниках и яичниках с нокдауном BonusKD. Б - Данные RNA-seq и ChIP-seq показывают нормализованное покрытие на 1 миллион чтений (CPM) для гена pst в контроле и в яичниках с нокдауном Bonus с использованием драйвера nos-Gal4. Структура гена изображена сверху; стрелка указывает направление транскрипции. Сигналы ChIP (красный) и Input (серый) наложены друг на друга. Числа показывают значения CPM для экзонов (RNA-seq) или нормализованные сигналы ChIP/Input (ChIP-seq) на выбранной геномной области.

Таким образом, наши результаты показывают, что лишь малая часть генов, регулируемых Bonus, зависит от меток активации H3K9ac или H3K27ac. Стоит отметить, что изменения сигнала ацетилирования H3K9 и H3K27 на промоторах не сопровождаются пропорциональными изменениями экспрессии соответствующих генов, что указывает на сложные и контекстно-зависимые регуляторные взаимосвязи, возможно, включающие разнообразные пути и механизмы.

Рисунок 49. Влияние нокдауна Bonus на распределение H3K9ac. A, Б - Данные RNA-seq и ChIP-seq показывают нормализованное покрытие на 1 миллион чтений (CPM) для гена CG1606 (А) или Cyp6d4 (Б) в контроле и в яичниках с нокдауном Bonus с использованием драйвера nos-Gal4. Структура гена изображена сверху; стрелка указывает направление транскрипции. Сигналы ChIP (красный) и Input (серый) наложены друг на друга. Числа показывают значения CPM для экзонов (RNA-seq) или нормализованные сигналы ChIP/Input (ChIP-seq) на выбранной геномной области.

Известно, что члены семейства TIF1 участвуют как в активации, так и в репрессии транскрипции. Наш анализ активных меток H3K9ac и H3K27ac показал, что Bonus напрямую регулирует только некоторые из своих мишеней, способствуя их ацетилированию. Уровень этих меток активации остался неизменным после герминального нокдауна Bonus на большинстве его генах-мишенях, что позволяет предположить участие других меток активации. Действительно, в нашем анализе масс-спектрометрии поиска партнеров Bonus, нами не была идентифицирована гистонацетилтрансфераза Gcn5, ответственная за внесение метки H3K9ac. Присутствие других гистонацетилтрансфераз, таких как MOF, nej и Taf1, в комплексе, взаимодействующем с Bonus, увеличивает вероятность того, что регуляция экспрессии генов, зависимых от Bonus, может осуществляться с помощью различных меток ацетилирования. Кроме того, вероятен механизм непрямой регуляции через другие транскрипционные регуляторы. Примечательно, что благодаря своему C-концевому PHD-бромодомену белки TIF1 могут функционировать как «считыватели» модификаций гистонов. Так, у млекопитающих TIF1y/TRIM33 специфически распознает конец H3, который ацетилирован по лизину K18 и K23, а TIF1a/TRIM24, как было показано, распознает ацетилированный H3K23.

Таким образом, наше исследование расширяет понимание роли Bonus в эпигенетическом ландшафте и предоставляет ценные данные о взаимодействиях Bonus в яичниках Drosophila. Несмотря на то, что мы демонстрируем влияние Bonus на распределение активных (H3K9ac и H3K27ac) и репрессивных (H3K27me3, H3K9me3) меток, важно осознать сложность регуляции хроматина. Следовательно, необходимо будет провести дополнительные исследования других модификаций гистонов и эффекторных молекул для более полного понимания механизмов, лежащих в основе воздействия Bonus на экспрессию генов.

4. Заключение

У насекомых и млекопитающих, piРНК-опосредованная транскрипционная репрессия связана с установлением репрессивных меток на генах-мишенях. Ранние исследования указывали на то, что у Drosophila гистонметилтрансфераза SetDB1 ответственна за внесение репрессивной метки H3K9me3 на мишени Piwi. Тем не менее, оставался неясным молекулярный механизм, ответственный за привлечение SetDB1 к комплексу piРНК/Piwi. Ранее было предположено, что

белок Su(var)2-10 участвует в пути piPHK. В результате нашего исследования мы проанализировали функции Su(var)2-10 как члена семейства PIAS и выявили его роль в качестве SUMO Е3-лигазы. Кроме того, мы обнаружили, что локализация Su(var)2-10 зависит от Piwi, Arx и Panx, и эти три фактора взаимодействуют с Su(var)2-10, что подтверждает генетические и физические связи между piPHK/Piwi/Arx/Panx и Su(var)2-10. Помимо этого, наши результаты подчеркнули значимость SUMO в piPHK-опосредованном подавлении транскрипции. Мы выявили функциональные мотивы SUMO-взаимодействия у Drosophila SetDBl и Wde, а также показали, что SetDBl-зависимая репрессия, индуцированная привлечением Su(var)2-10 к репортеру, требует SUMO и коррелирует с усилением сигнала SUMO-ChIP.

Интересно, что SUMO-зависимое привлечение SetDBl также участвует в подавлении мобильных элементов в соматических клетках млекопитающих, в рамках репрессивной системы KRAB-KAP-1. Член семейства TIF1 KAP-1 обладает активностью SUMO Е3-лигазы, и его автосумоилирование привлекает гистонметилтрансферазу SetDBl (Ivanov et al., 2007). Однако наши результаты показывают, что белок Bonus не проявляет активности SUMO Е3-лигазы и не участвует в piPHK-опосредованном сайленсинге. Bonus является единственным представителем семейства белков TIF1 у Drosophila. Нами было показано, что ранний нокдаун Bonus в терминальных клетках приводит к рудиментарным яичникам, потере стволовых клеток и стерильности самок. Кроме того, герминальный нокдаун Bonus приводит к неправильной экспрессии сотен генов, типично экспрессирующихся в других тканях.

Значительное внимание заслуживают сходства и различия между молекулярными механизмами и функциями Drosophila Bonus и членов TIF1 у млекопитающих, таких как KAP-1. Bonus, подобно KAP-1, индуцирует транскрипционную репрессию, ассоциированную с накоплением репрессивных меток H3K9me3. Bonus также взаимодействует с гистонметилтрансферазой SetDBl и комплексом ремоделинга хроматина и деацетилазы гистонов NuRD. Репрессивная функция как KAP-1, так и Bonus зависит от их SUMO-модификации. Мы обнаружили, что SUMO-дефицитный Bonus теряет свою ассоциацию с хроматином и неправильно локализуется в ядрах питающих клеток. Мы также выявили, что Bonus подвергается сумоилированию по единственному остатку K20, близкому к его N-концу. Этот сайт сумоилирования представляет собой консервативную черту у других насекомых. Сравнительный анализ процесса сумоилирования членов TIF1 у насекомых и позвоночных указывает на различия в молекулярных механизмах этого процесса. Домен PHD KAP-1 у млекопитающих функционирует как SUMO Е3-лигаза, индуцируя модификацию соседнего бромодомена (Ivanov et al., 2007). Согласно эволюционному анализу, активность SUMO Е3-лигазы развилась недавно и только у

нескольких членов семейства TRIM/RBCC (Marín, 2012). Отсутствие стабильного взаимодействия между Bonus и Е2-конъюгирующим ферментом Ubc9, позволяет предположить, что Bonus не обладает функцией SUMO Е3-лигазы. Вместо этого мы обнаружили, что сумоилирование Bonus зависит от SUMO Е3-лигазы Su(var)2-10, которая является необходимой для репрессивной функции Bonus. Таким образом, результаты нашего исследования не только раскрывают роль Su(var)2-10 в piPHK-опосредованном транскрипционном сайленсинге, но также подчеркивают важность белка Bonus в подавлении экспрессии тканеспецифичных генов в терминальных клетках Drosophila melanogaster.

119 Выводы

1. Белок Su(var)2-10 является новым компонентом в Piwi-опосредованном транскрипционном подавлении экспрессии генов, который образует комплекс как с компонентами пути piPHK, так и с гистонметилтрансферазой SetDB 1.

2. Для Su(var)2-10-индуцированной репрессии транскрипции требуется его SUMO Е3-лигазная активность.

3. Экспрессия Bonus является существенной для поддержания и дифференцировки терминальных клеток в яичниках Drosophila.

4. Bonus не участвует в piPHK-индуцированном транскрипционном сайленсинге, но, тем не менее, может регулировать тканеспецифичную экспрессию белок-кодирующих генов и участвовать в их репрессии.

5. Bonus взаимодействует с гистонметилтрансферазой SetDB1 и комплексом ремоделинга хроматина NuRD, и эти взаимодействия являются важными для репрессивной функции Bonus.

6. Bonus подвергается сумоилированию по единственному остатку лизина, расположенному близко к N-концу, которое опосредуется SUMO Е3-лигазой Su(var)2-10.

Благодарности

Автор выражает искреннюю благодарность своему научному руководителю Алексею Алексеевичу Аравину за предоставленные возможности и ценные научные направления, которые стали фундаментом для исследований в области молекулярной биологии, за стимулирующие идеи, продуктивные обсуждения, бесценную поддержку в написании статей и на протяжении всего периода работы над диссертацией. Отдельная благодарность Андрею Владимировичу Кульбачинскому за содействие в подготовке статей к публикации, ценные советы и поддержку во время периода работы над диссертацией. Автор выражает благодарность Марии Ниновой за активное участие в планировании и проведении экспериментов, а также за консультации по биоинформатическому анализу. Автор благодарит Каталин Феджес Тот за огромный вклад в планирование и проведение экспериментов, а также за ценные обсуждения результатов и помощи в написании статей. Отдельная благодарность Людмиле Владимировне Олениной за ценные советы, помощь в освоении методов и огромную поддержку во время периода работы над диссертацией. Автор выражает благодарность Антону Викторовичу Кузьменко за помощь в освоении методов, ценные советы и поддержку в проведении опытов. Автор признателен Елене Александровне Фефеловой и Анастасии Дмитриевне Огиенко за научные дискуссии, помощь и моральную поддержку. Автор благодарит всех сотрудников лаборатории Аравина Алексея Алексеевича и Андрея Владимировича Кульбачинского за разностороннюю помощь, поддержку и создание доброжелательной атмосферы, что способствовало успешному завершению научной работы.

Список используемой литературы

1. Agricola E, Randall RA, Gaarenstroom T, Dupont S, Hill CS. 2011. Recruitment of TIFly to Chromatin via Its PHD Finger-Bromodomain Activates Its Ubiquitin Ligase and Transcriptional Repressor Activities. Mol Cell 43:85-96. doi:10.1016/j.molcel.2011.05.020

2. Albagli O, Dhordain P, Deweindt C, Lecocq G, Leprince D. 1995. The BTB/POZ domain: a new proteinprotein interaction motif common to DNA- and actin-binding proteins. Cell Growth Differ Mol Biol J Am Assoc Cancer Res 6:1193-1198.

3. Allen HF, Wade PA, Kutateladze TG. 2013. The NuRD architecture. Cell Mol Life Sci 70:3513-3524. doi: 10.1007/s00018-012-1256-2

4. Allshire RC, Ekwall K. 2015. Epigenetic Regulation of Chromatin States in Schizosaccharomyces pombe. Cold Spring Harb Perspect Biol 7:a018770. doi:10.1101/cshperspect.a018770

5. Alqarni SSM, Murthy A, Zhang W, Przewloka MR, Silva APG, Watson AA, Lejon S, Pei XY, Smits AH, Kloet SL, Wang H, Shepherd NE, Stokes PH, Blobel GA, Vermeulen M, Glover DM, Mackay JP, Laue ED. 2014. Insight into the Architecture of the NuRD Complex. J Biol Chem 289:21844-21855. doi:10.1074/jbc.M114.558940

6. Anamika K, Krebs AR, Thompson J, Poch O, Devys D, Tora L. 2010. Lessons from genome-wide studies: an integrated definition of the coactivator function of histone acetyl transferases. Epigenetics Chromatin 3:18. doi:10.1186/1756-8935-3-18

7. Anderson AE, Karandikar UC, Pepple KL, Chen Z, Bergmann A, Mardon G. 2011. The enhancer of trithorax and polycomb gene Caf1/p55 is essential for cell survival and patterning in Drosophila development. Dev Camb Engl 138:1957-1966. doi:10.1242/dev.058461

8. Appikonda S, Thakkar KN, Shah PK, Dent SYR, Andersen JN, Barton MC. 2018. Cross-talk between chromatin acetylation and SUMOylation of tripartite motif-containing protein 24 (TRIM24) impacts cell adhesion. J Biol Chem 293:7476-7485. doi:10.1074/jbc.RA118.002233

9. Aravin A, Gaidatzis D, Pfeffer S, Lagos-Quintana M, Landgraf P, Iovino N, Morris P, Brownstein MJ, Kuramochi-Miyagawa S, Nakano T, Chien M, Russo JJ, Ju J, Sheridan R, Sander C, Zavolan M, Tuschl T. 2006. A novel class of small RNAs bind to MILI protein in mouse testes. Nature 442:203-207. doi: 10.1038/nature04916

10. Aravin AA, Klenov MS, Vagin VV, Bantignies F, Cavalli G, Gvozdev VA. 2004. Dissection of a Natural RNA Silencing Process in the Drosophila melanogaster Germ Line. Mol Cell Biol 24:67426750. doi:10.1128/MCB.24.15.6742-6750.2004

11. Aravin AA, Naumova NM, Tulin AV, Vagin VV, Rozovsky YM, Gvozdev VA. 2001. Double-stranded RNA-mediated silencing of genomic tandem repeats and transposable elements in the D. melanogaster germline. Curr Biol CB 11:1017-1027. doi:10.1016/s0960-9822(01)00299-8

12. Aravin AA, Sachidanandam R, Bourc'his D, Schaefer C, Pezic D, Fejes Toth K, Bestor T, Hannon GJ. 2008. A piRNA pathway primed by individual transposons is linked to de novo DNA methylation in mice. Mol Cell31:785-799. doi:10.1016/j.molcel.2008.09.003

13. Aravind L, Koonin EV. 2000. SAP - a putative DNA-binding motif involved in chromosomal organization. Trends Biochem Sci 25:112-114. doi:10.1016/s0968-0004(99)01537-6

14. Ayarpadikannan S, Kim H-S. 2014. The impact of transposable elements in genome evolution and genetic instability and their implications in various diseases. Genomics Inform 12:98-104. doi:10.5808/GI.2014.12.3.98

15. Bai X, Kim J, Yang Z, Jurynec MJ, Akie TE, Lee J, LeBlanc J, Sessa A, Jiang H, DiBiase A, Zhou Y, Grunwald DJ, Lin S, Cantor AB, Orkin SH, Zon LI. 2010. TIF1y Controls Erythroid Cell Fate by Regulating Transcription Elongation. Cell 142:133-143. doi:10.1016/j.cell.2010.05.028

16. Bayer P, Arndt A, Metzger S, Mahajan R, Melchior F, Jaenicke R, Becker J. 1998. Structure determination of the small ubiquitin-related modifier SUMO-1. J Mol Biol 280:275-286. doi:10.1006/jmbi.1998.1839

17. Beckstead R, Ortiz JA, Sanchez C, Prokopenko SN, Chambon P, Losson R, Bellen HJ. 2001. Bonus, a Drosophila homolog of TIF1 proteins, interacts with nuclear receptors and can inhibit betaFTZ-F1-dependent transcription. Mol Cell 7:753-765. doi:10.1016/s1097-2765(01)00220-9

18. Beckstead RB, Ner SS, Hales KG, Grigliatti TA, Baker BS, Bellen HJ. 2005. Bonus, a Drosophila TIF1 homolog, is a chromatin-associated protein that acts as a modifier of position-effect variegation. Genetics 169:783-794. doi:10.1534/genetics.104.037085

19. Beisel C, Buness A, Roustan-Espinosa IM, Koch B, Schmitt S, Haas SA, Hild M, Katsuyama T, Paro R. 2007. Comparing active and repressed expression states of genes controlled by the Polycomb/Trithorax group proteins. Proc Natl Acad Sci USA 104:16615-16620. doi :10.1073/pnas.0701538104

20. Bellefroid EJ, Poncelet DA, Lecocq PJ, Revelant O, Martial JA. 1991. The evolutionarily conserved Krüppel-associated box domain defines a subfamily of eukaryotic multifingered proteins. Proc Natl Acad Sci US A 88:3608-3612. doi:10.1073/pnas.88.9.3608

21. Belloni M, Tritto P, Bozzetti MP, Palumbo G, Robbins LG. 2002. Does Stellate Cause Meiotic Drive in Drosophila melanogaster ? Genetics 161:1551-1559. doi:10.1093/genetics/161.4.1551

22. Berger SL. 2007. The complex language of chromatin regulation during transcription. Nature 447:407412. doi:10.1038/nature05915

23. Bergman CM, Quesneville H, Anxolabehere D, Ashburner M. 2006. Recurrent insertion and duplication generate networks of transposable element sequences in the Drosophila melanogaster genome. Genome Biol 7:R112. doi:10.1186/gb-2006-7-11-r112

24. Bernier-Villamor V, Sampson DA, Matunis MJ, Lima CD. 2002. Structural Basis for E2-Mediated SUMO Conjugation Revealed by a Complex between Ubiquitin-Conjugating Enzyme Ubc9 and RanGAP1. Cell 108:345-356. doi:10.1016/S0092-8674(02)00630-X

25. Betz A, Lampen N, Martinek S, Young MW, Darnell JE. 2001. A Drosophila PIAS homologue negatively regulates stat92E. Proc Natl Acad Sci 98:9563-9568. doi:10.1073/pnas.171302098

26. Bilodeau S, Kagey MH, Frampton GM, Rahl PB, Young RA. 2009. SetDB1 contributes to repression of genes encoding developmental regulators and maintenance of ES cell state. Genes Dev 23:2484-2489. doi:10.1101/gad.1837309

27. Birve A, Sengupta AK, Beuchle D, Larsson J, Kennison JA, Rasmuson-Lestander A null, Müller J. 2001. Su(z)12, a novel Drosophila Polycomb group gene that is conserved in vertebrates and plants. Dev Camb Engl 128:3371-3379.

28. Blewitt M, Whitelaw E. 2013. The Use of Mouse Models to Study Epigenetics. Cold Spring Harb Perspect Biol 5 :a017939. doi:10.1101/cshperspect.a017939

29. Bouazoune K. 2002. The dMi-2 chromodomains are DNA binding modules important for ATP-dependent nucleosome mobilization. EMBO J 21:2430-2440. doi:10.1093/emboj/21.10.2430

30. Bouazoune K, Brehm A. 2006. ATP-dependent chromatin remodeling complexes in Drosophila. Chromosome Res 14:433-449. doi:10.1007/s10577-006-1067-0

31. Bouras T, Fu M, Sauve AA, Wang F, Quong AA, Perkins ND, Hay RT, Gu W, Pestell RG. 2005. SIRT1 Deacetylation and Repression of p300 Involves Lysine Residues 1020/1024 within the Cell Cycle Regulatory Domain 1. J Biol Chem 280:10264-10276. doi:10.1074/jbc.M408748200

32. Boyd JB, Sakaguchi K, Harris PV. 1990. mus308 mutants of Drosophila exhibit hypersensitivity to DNA cross-linking agents and are defective in a deoxyribonuclease. Genetics 125:813-819. doi:10.1093/genetics/125.4.813

33. Bozzetti MP, Massari S, Finelli P, Meggio F, Pinna LA, Boldyreff B, Issinger OG, Palumbo G, Ciriaco C, Bonaccorsi S. 1995. The Ste locus, a component of the parasitic cry-Ste system of Drosophila melanogaster, encodes a protein that forms crystals in primary spermatocytes and mimics properties of the beta subunit of casein kinase 2. Proc Natl Acad Sci USA 92:6067-6071. doi: 10.1073/pnas.92.13.6067

34. Bracken AP, Helin K. 2009. Polycomb group proteins: navigators of lineage pathways led astray in cancer. Nat Rev Cancer 9:773-784. doi:10.1038/nrc2736

35. Brehm A. 2000. dMi-2 and ISWI chromatin remodelling factors have distinct nucleosome binding and mobilization properties. EMBO J 19:4332-4341. doi:10.1093/emboj/19.16.4332

36. Brennecke J, Aravin AA, Stark A, Dus M, Kellis M, Sachidanandam R, Hannon GJ. 2007. Discrete Small RNA-Generating Loci as Master Regulators of Transposon Activity in Drosophila. Cell 128:1089-1103. doi:10.1016/j.cell.2007.01.043

37. Brockdorff N, Turner BM. 2015. Dosage Compensation in Mammals. Cold Spring Harb Perspect Biol 7:a019406. doi:10.1101/cshperspect.a019406

38. Cammas F, Herzog M, Lerouge T, Chambon P, Losson R. 2004. Association of the transcriptional corepressor TIF1beta with heterochromatin protein 1 (HP1): an essential role for progression through differentiation. Genes Dev 18:2147-2160. doi:10.1101/gad.302904

39. Cammas F, Mark M, Dollé P, Dierich A, Chambon P, Losson R. 2000. Mice lacking the transcriptional corepressor TIF1ß are defective in early postimplantation development. Development 127:2955-2963. doi: 10.1242/dev.127.13.2955

40. Cao R, Wang L, Wang H, Xia L, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Jones RS, Zhang Y. 2002. Role of Histone H3 Lysine 27 Methylation in Polycomb-Group Silencing. Science 298:1039-1043. doi:10.1126/science.1076997

41. Carmell MA, Girard A, van de Kant HJG, Bourc'his D, Bestor TH, de Rooij DG, Hannon GJ. 2007. MIWI2 Is Essential for Spermatogenesis and Repression of Transposons in the Mouse Male Germline. Dev Cell 12:503-514. doi:10.1016/j.devcel.2007.03.001

42. Carmell MA, Xuan Z, Zhang MQ, Hannon GJ. 2002. The Argonaute family: tentacles that reach into RNAi, developmental control, stem cell maintenance, and tumorigenesis. Genes Dev 16:2733-2742. doi:10.1101/gad.1026102

43. Carré C, Szymczak D, Pidoux J, Antoniewski C. 2005. The Histone H3 Acetylase dGcn5 Is a Key Player in Drosophila melanogaster Metamorphosis. Mol Cell Biol 25:8228-8238. doi: 10.1128/MCB.25.18.8228-8238.2005

44. Celen AB, Sahin U. 2020. Sumoylation on its 25th anniversary: mechanisms, pathology, and emerging concepts. FEBS J 287:3110-3140. doi:10.1111/febs.15319

45. Chen D, McKearin DM. 2003. A discrete transcriptional silencer in the bam gene determines asymmetric division of the Drosophila germline stem cell. Development 130:1159-1170. doi:10.1242/dev.00325

46. Chen J, Wang Z, Guo X, Li F, Wei Q, Chen X, Gong D, Xu Y, Chen W, Liu Y, Kang J, Shi Y. 2019. TRIM66 reads unmodified H3R2K4 and H3K56ac to respond to DNA damage in embryonic stem cells. Nat Commun 10:4273. doi:10.1038/s41467-019-12126-4

47. Chen K-M, Campbell E, Pandey RR, Yang Z, McCarthy AA, Pillai RS. 2015. Metazoan Maelstrom is an RNA-binding protein that has evolved from an ancient nuclease active in protists. RNA N Y N 21:833839. doi:10.1261/rna.049437.114

48. Cheng B, Ren X, Kerppola TK. 2014. KAP1 Represses Differentiation-Inducible Genes in Embryonic Stem Cells through Cooperative Binding with PRC1 and Derepresses Pluripotency-Associated Genes. Mol Cell Biol 34:2075-2091. doi:10.1128/MCB.01729-13

49. Cheng J, Guo J-M, Xiao B-X, Miao Y, Jiang Z, Zhou H, Li Q-N. 2011. piRNA, the new non-coding RNA, is aberrantly expressed in human cancer cells. Clin Chim Acta Int J Clin Chem 412:1621-1625. doi:10.1016/j.cca.2011.05.015

50. Chintapalli VR, Wang J, Dow JAT. 2007. Using FlyAtlas to identify better Drosophila melanogaster models of human disease. Nat Genet 39:715-720. doi:10.1038/ng2049

51. Chung H-R, Schäfer U, Jäckle H, Böhm S. 2002. Genomic expansion and clustering of ZAD-containing C2H2 zinc-finger genes in Drosophila. EMBO Rep 3:1158-1162. doi:10.1093/embo-reports/kvf243

52. Clough E, Moon W, Wang S, Smith K, Hazelrigg T. 2007. Histone methylation is required for oogenesis in Drosophila. Dev Camb Engl 134:157-165. doi:10.1242/dev.02698

53. Cordaux R, Batzer MA. 2009. The impact of retrotransposons on human genome evolution. Nat Rev Genet 10:691-703. doi:10.1038/nrg2640

54. Cox DN, Chao A, Lin H. 2000. piwi encodes a nucleoplasmic factor whose activity modulates the number and division rate of germline stem cells. Development 127:503-514. doi:10.1242/dev.127.3.503

55. Creyghton MP, Cheng AW, Welstead GG, Kooistra T, Carey BW, Steine EJ, Hanna J, Lodato MA, Frampton GM, Sharp PA, Boyer LA, Young RA, Jaenisch R. 2010. Histone H3K27ac separates active from poised enhancers and predicts developmental state. Proc Natl Acad Sci 107:21931-21936. doi:10.1073/pnas.1016071107

56. Czech B, Munafo M, Ciabrelli F, Eastwood EL, Fabry MH, Kneuss E, Hannon GJ. 2018. piRNA-Guided Genome Defense: From Biogenesis to Silencing. Annu Rev Genet 52:131-157. doi:10.1146/annurev-genet-120417-031441

57. Czech B, Preall JB, McGinn J, Hannon GJ. 2013. A transcriptome-wide RNAi screen in the Drosophila ovary reveals factors of the germline piRNA pathway. Mol Cell 50:749-761. doi:10.1016/j.molcel.2013.04.007

58. Czermin B, Melfi R, McCabe D, Seitz V, Imhof A, Pirrotta V. 2002. Drosophila Enhancer of Zeste/ESC Complexes Have a Histone H3 Methyltransferase Activity that Marks Chromosomal Polycomb Sites. Cell 111:185-196. doi:10.1016/S0092-8674(02)00975-3

59. Da Silva-Ferrada E, Xolalpa W, Lang V, Aillet F, Martin-Ruiz I, De La Cruz-Herrera CF, Lopitz-Otsoa F, Carracedo A, Goldenberg SJ, Rivas C, England P, Rodriguez MS. 2013. Analysis of SUMOylated proteins using SUMO-traps. Sci Rep 3:1690. doi:10.1038/srep01690

60. De Fazio S, Bartonicek N, Di Giacomo M, Abreu-Goodger C, Sankar A, Funaya C, Antony C, Moreira PN, Enright AJ, O'Carroll D. 2011. The endonuclease activity of Mili fuels piRNA amplification that silences LINE1 elements. Nature 480:259-263. doi:10.1038/nature10547

61. Decotto E, Spradling AC. 2005. The Drosophila ovarian and testis stem cell niches: similar somatic stem cells and signals. Dev Cell 9:501-510. doi:10.1016/j.devcel.2005.08.012

62. Deininger PL, Moran JV, Batzer MA, Kazazian HH. 2003. Mobile elements and mammalian genome evolution. Curr Opin Genet Dev 13:651-658. doi:10.1016/j.gde.2003.10.013

63. Dej KJ, Spradling AC. 1999. The endocycle controls nurse cell polytene chromosome structure during Drosophila oogenesis. Development 126:293-303. doi:10.1242/dev.126.2.293

64. Delfino FJ, Shaffer JM, Smithgall TE. 2006. The KRAB-associated co-repressor KAP-1 is a coiled-coil binding partner, substrate and activator of the c-Fes protein tyrosine kinase. Biochem J 399:141150. doi :10.1042/BJ20060194

65. Denslow SA, Wade PA. 2007. The human Mi-2/NuRD complex and gene regulation. Oncogene 26:5433-5438. doi:10.1038/sj.onc.1210611

66. Desterro JM, Rodriguez MS, Kemp GD, Hay RT. 1999. Identification of the enzyme required for activation of the small ubiquitin-like protein SUMO-1. J Biol Chem 274:10618-10624. doi:10.1074/jbc.274.15.10618

67. Dodge JE, Kang Y-K, Beppu H, Lei H, Li E. 2004. Histone H3-K9 methyltransferase ESET is essential for early development. Mol Cell Biol 24:2478-2486. doi:10.1128/MCB.24.6.2478-2486.2004

68. Dönertas D, Sienski G, Brennecke J. 2013. Drosophila Gtsf1 is an essential component of the Piwi-mediated transcriptional silencing complex. Genes Dev 27:1693-1705. doi:10.1101/gad.221150.113

69. Doren MV, Williamson AL, Lehmann R. 1998. Regulation of zygotic gene expression in Drosophila primordial germ cells. Curr Biol 8:243-246. doi:10.1016/S0960-9822(98)70091-0

70. Dupont S, Mamidi A, Cordenonsi M, Montagner M, Zacchigna L, Adorno M, Martello G, Stinchfield MJ, Soligo S, Morsut L, Inui M, Moro S, Modena N, Argenton F, Newfeld SJ, Piccolo S. 2009. FAM/USP9x, a Deubiquitinating Enzyme Essential for TGFß Signaling, Controls Smad4 Monoubiquitination. Cell 136:123-135. doi:10.1016/j.cell.2008.10.051

71. Duval D, Duval G, Kedinger C, Poch O, Boeuf H. 2003. The "PINIT" motif, of a newly identified conserved domain of the PIAS protein family, is essential for nuclear retention of PIAS3L. FEBS Lett 554:111-118. doi:10.1016/s0014-5793(03)01116-5

72. Eissenberg JC, James TC, Foster-Hartnett DM, Hartnett T, Ngan V, Elgin SC. 1990. Mutation in a heterochromatin-specific chromosomal protein is associated with suppression of position-effect variegation in Drosophila melanogaster. Proc Natl Acad Sci US A 87:9923-9927.

73. Elgin SCR, Reuter G. 2013. Position-Effect Variegation, Heterochromatin Formation, and Gene Silencing in Drosophila. Cold Spring Harb Perspect Biol 5:a017780. doi:10.1101/cshperspect.a017780

74. Elliott TA, Gregory TR. 2015. Do larger genomes contain more diverse transposable elements? BMC Evol Biol 15:69. doi:10.1186/s12862-015-0339-8

75. Fadloun A, Le Gras S, Jost B, Ziegler-Birling C, Takahashi H, Gorab E, Carninci P, Torres-Padilla ME. 2013. Chromatin signatures and retrotransposon profiling in mouse embryos reveal regulation of LINE-1 by RNA. Nat Struct Mol Biol 20:332-338. doi:10.1038/nsmb.2495

76. Fattet L, Ay A-S, Bonneau B, Jallades L, Mikaelian I, Treilleux I, Gillet G, Hesling C, Rimokh R. 2013. TIF1y requires sumoylation to exert its repressive activity on TGFß signaling. J Cell Sci jcs.126748. doi:10.1242/jcs.126748

77. Findley SD, Tamanaha M, Clegg NJ, Ruohola-Baker H. 2003. Maelstrom, a Drosophila spindle-class gene, encodes a protein that colocalizes with Vasa and RDE1/AGO1 homolog, Aubergine, in nuage. Dev Camb Engl 130:859-871. doi:10.1242/dev.00310

78. Finnegan DJ. 1989. Eukaryotic transposable elements and genome evolution. Trends Genet 5:103-107. doi:10.1016/0168-9525(89)90039-5

79. Fischle W, Wang Y, Allis CD. 2003. Histone and chromatin cross-talk. Curr Opin Cell Biol 15:172183. doi:10.1016/s0955-0674(03)00013-9

80. Fonti G, Marcaida MJ, Bryan LC, Träger S, Kalantzi AS, Helleboid P-YJ, Demurtas D, Tully MD, Grudinin S, Trono D, Fierz B, Dal Peraro M. 2019. KAP1 is an antiparallel dimer with a functional asymmetry. Life Sci Alliance 2:e201900349. doi:10.26508/lsa.201900349

81. Franke A, DeCamillis M, Zink D, Cheng N, Brock HW, Paro R. 1992. Polycomb and polyhomeotic are constituents of a multimeric protein complex in chromatin of Drosophila melanogaster. EMBO J 11:2941-2950.

82. Frapporti A, Miró Pina C, Arnaiz O, Holoch D, Kawaguchi T, Humbert A, Eleftheriou E, Lombard B, Loew D, Sperling L, Guitot K, Margueron R, Duharcourt S. 2019. The Polycomb protein Ezl1 mediates H3K9 and H3K27 methylation to repress transposable elements in Paramecium. Nat Commun 10:2710. doi:10.1038/s41467-019-10648-5

83. Fraser RA, Heard DJ, Adam S, Lavigne AC, Le Douarin B, Tora L, Losson R, Rochette-Egly C, Chambon P. 1998. The Putative Cofactor TIF1a Is a Protein Kinase That Is Hyperphosphorylated upon Interaction with Liganded Nuclear Receptors. J Biol Chem 273:16199-16204. doi:10.1074/jbc.273.26.16199

84. Friedman JR, Fredericks WJ, Jensen DE, Speicher DW, Huang XP, Neilson EG, Rauscher FJ. 1996. KAP-1, a novel corepressor for the highly conserved KRAB repression domain. Genes Dev 10:20672078. doi:10.1101/gad.10.16.2067

85. Fuda NJ, Ardehali MB, Lis JT. 2009. Defining mechanisms that regulate RNA polymerase II transcription in vivo. Nature 461:186-192. doi:10.1038/nature08449

86. Gancz D, Lengil T, Gilboa L. 2011. Coordinated Regulation of Niche and Stem Cell Precursors by Hormonal Signaling. PLoSBiol 9:e1001202. doi:10.1371/journal.pbio.1001202

87. García-Cao M, O'Sullivan R, Peters AHFM, Jenuwein T, Blasco MA. 2004. Epigenetic regulation of telomere length in mammalian cells by the Suv39h1 and Suv39h2 histone methyltransferases. Nat Genet 36:94-99. doi:10.1038/ng1278

88. Garcia-Dominguez M, March-Diaz R, Reyes JC. 2008. The PHD domain of plant PIAS proteins mediates sumoylation of bromodomain GTE proteins. J Biol Chem 283:21469-21477. doi:10.1074/jbc.M708176200

89. Gareau JR, Lima CD. 2010. The SUMO pathway: emerging mechanisms that shape specificity, conjugation and recognition. Nat Rev Mol Cell Biol 11:861-871. doi:10.1038/nrm3011

90. Geiss-Friedlander R, Melchior F. 2007. Concepts in sumoylation: a decade on. Nat Rev Mol Cell Biol 8:947-956. doi:10.1038/nrm2293

91. George JA, DeBaryshe PG, Traverse KL, Celniker SE, Pardue M-L. 2006. Genomic organization of the Drosophila telomere retrotransposable elements. Genome Res 16:1231-1240. doi:10.1101/gr.5348806

92. Ghildiyal M, Zamore PD. 2009. Small silencing RNAs: an expanding universe. Nat Rev Genet 10:94108. doi:10.1038/nrg2504

93. Gill G. 2005. Something about SUMO inhibits transcription. Curr Opin Genet Dev 15:536-541. doi:10.1016/j.gde.2005.07.004

94. Gill G. 2004. SUMO and ubiquitin in the nucleus: different functions, similar mechanisms? Genes Dev 18:2046-2059. doi:10.1101/gad.1214604

95. Girton JR, Johansen KM. 2008. Chromatin structure and the regulation of gene expression: the lessons of PEV in Drosophila. Adv Genet 61:1-43. doi:10.1016/S0065-2660(07)00001 -6

96. Goll MG, Bestor TH. 2005. Eukaryotic cytosine methyltransferases. Annu Rev Biochem 74:481-514. doi:10.1146/annurev.biochem .74.010904.153721

97. Grewal SIS, Jia S. 2007. Heterochromatin revisited. Nat Rev Genet 8:35-46. doi:10.1038/nrg2008

98. Gunawardane LS, Saito K, Nishida KM, Miyoshi K, Kawamura Y, Nagami T, Siomi H, Siomi MC. 2007. A slicer-mediated mechanism for repeat-associated siRNA 5' end formation in Drosophila. Science 315:1587-1590. doi:10.1126/science.1140494

99. Hari KL, Cook KR, Karpen GH. 2001. The Drosophila Su(var)2-10 locus regulates chromosome structure and function and encodes a member of the PIAS protein family. Genes Dev 15:1334-1348. doi:10.1101/gad.877901

100. Hatakeyama S. 2017. TRIM Family Proteins: Roles in Autophagy, Immunity, and Carcinogenesis. Trends Biochem Sci 42:297-311. doi:10.1016/j.tibs.2017.01.002

101. Hay RT. 2005. SUMO. Mol Cell 18:1-12. doi:10.1016/j.molcel.2005.03.012

102. Hayashi S, Ruddell A, Sinclair D, Grigliatti T. 1990. Chromosomal structure is altered by mutations that suppress or enhance position effect variegation. Chromosoma 99:391-400. doi :10.1007/BF01726690

103. He W, Dorn DC, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Moore MAS, Massague J. 2006. Hematopoiesis Controlled by Distinct TIF1y and Smad4 Branches of the TGFß Pathway. Cell 125:929-941. doi:10.1016/j.cell.2006.03.045

104. Hediger F, Gasser SM. 2006. Heterochromatin protein 1: don't judge the book by its cover! Curr Opin Genet Dev 16:143-150. doi:10.1016/j.gde.2006.02.013

105. Hendrich B, Bird A. 1998. Identification and Characterization of a Family of Mammalian Methyl-CpG Binding Proteins. Mol Cell Biol 18:6538-6547. doi:10.1128/MCB.18.11.6538

106. Henikoff S. 1990. Position-effect variegation after 60 years. Trends Genet 6:422-426. doi :10.1016/0168-9525(90)90304-O

107. Herold N, Will CL, Wolf E, Kastner B, Urlaub H, Lührmann R. 2009. Conservation of the Protein Composition and Electron Microscopy Structure of Drosophila melanogaster and Human Spliceosomal Complexes. Mol Cell Biol 29:281-301. doi:10.1128/MCB.01415-08

108. Herquel B, Ouararhni K, Khetchoumian K, Ignat M, Teletin M, Mark M, Bechade G, Van Dorsselaer A, Sanglier-Cianferani S, Hamiche A, Cammas F, Davidson I, Losson R. 2011. Transcription cofactors TRIM24, TRIM28, and TRIM33 associate to form regulatory complexes that suppress murine hepatocellular carcinoma. Proc Natl Acad Sci 108:8212-8217. doi:10.1073/pnas.1101544108

109. Hershko A, Ciechanover A. 1998. THE UBIQUITIN SYSTEM. Annu Rev Biochem 67:425-479. doi:10.1146/annurev.biochem.67.1.425

110. Hezroni H, Tzchori I, Davidi A, Mattout A, Biran A, Nissim-Rafinia M, Westphal H, Meshorer E. 2011. H3K9 histone acetylation predicts pluripotency and reprogramming capacity of ES cells. Nucleus 2:300-309. doi:10.4161/nucl.2.4.16767

111. Hickey CM, Wilson NR, Hochstrasser M. 2012. Function and regulation of SUMO proteases. Nat Rev Mol Cell Biol 13:755-766. doi:10.1038/nrm3478

112. Hodin J, Riddiford LM. 1998. The ecdysone receptor and ultraspiracle regulate the timing and progression of ovarian morphogenesis during Drosophila metamorphosis. Dev Genes Evol 208:304317. doi:10.1007/s004270050186

113. Hong W, Nakazawa M, Chen Y-Y, Kori R, Vakoc CR, Rakowski C, Blobel GA. 2005. FOG-1 recruits the NuRD repressor complex to mediate transcriptional repression by GATA-1. EMBO J24:2367-2378. doi: 10.1038/sj .emboj .7600703

114. Horne-Badovinac S, Bilder D. 2005. Mass transit: epithelial morphogenesis in the Drosophila egg chamber. Dev Dyn Off Publ Am Assoc Anat 232:559-574. doi:10.1002/dvdy.20286

115. Houwing S, Kamminga LM, Berezikov E, Cronembold D, Girard A, van den Elst H, Filippov DV, Blaser H, Raz E, Moens CB, Plasterk RHA, Hannon GJ, Draper BW, Ketting RF. 2007. A role for Piwi and piRNAs in germ cell maintenance and transposon silencing in Zebrafish. Cell 129:69-82. doi:10.1016/j.cell.2007.03.026

116. Hsu T-H, Yang C-Y, Yeh T-H, Huang Y-C, Wang T-W, Yu J-Y. 2017. The Hippo pathway acts downstream of the Hedgehog signaling to regulate follicle stem cell maintenance in the Drosophila ovary. Sci Rep 7:4480. doi:10.1038/s41598-017-04052-6

117. Huang HW, Tsoi SC, Sun YH, Li SS. 1998. Identification and characterization of the SMT3 cDNA and gene encoding ubiquitin-like protein from Drosophila melanogaster. Biochem Mol Biol Int 46:775785. doi:10.1080/15216549800204322

118. Ikeuchi Y, Dadakhujaev S, Chandhoke AS, Huynh MA, Oldenborg A, Ikeuchi M, Deng L, Bennett EJ, Harper JW, Bonni A, Bonni S. 2014. TIF1y Protein Regulates Epithelial-Mesenchymal Transition by Operating as a Small Ubiquitin-like Modifier (SUMO) E3 Ligase for the Transcriptional Regulator SnoN1. J Biol Chem 289:25067-25078. doi:10.1074/jbc.M114.575878

119. Ishov AM, Sotnikov AG, Negorev D, Vladimirova OV, Neff N, Kamitani T, Yeh ETH, Strauss JF, Maul GG. 1999. Pml Is Critical for Nd10 Formation and Recruits the Pml-Interacting Protein Daxx to This Nuclear Structure When Modified by Sumo-1. J Cell Biol 147:221-234. doi:10.1083/jcb.147.2.221

120. Ito H, Sato K, Koganezawa M, Ote M, Matsumoto K, Hama C, Yamamoto D. 2012. Fruitless Recruits Two Antagonistic Chromatin Factors to Establish Single-Neuron Sexual Dimorphism. Cell 149:13271338. doi:10.1016/j.cell.2012.04.025

121. Ivanov AV, Peng H, Yurchenko V, Yap KL, Negorev DG, Schultz DC, Psulkowski E, Fredericks WJ, White DE, Maul GG, Sadofsky MJ, Zhou M-M, Rauscher FJ. 2007. PHD domain-mediated E3 ligase activity directs intramolecular sumoylation of an adjacent bromodomain required for gene silencing. Mol Cell 28:823-837. doi:10.1016/j.molcel.2007.11.012

122. Iyengar S, Ivanov AV, Jin VX, Rauscher FJ, Farnham PJ. 2011. Functional analysis of KAP1 genomic recruitment. Mol Cell Biol 31:1833-1847. doi:10.1128/MCB.01331-10

123. Jain AK, Allton K, Duncan AD, Barton MC. 2014. TRIM24 Is a p53-Induced E3-Ubiquitin Ligase That Undergoes ATM-Mediated Phosphorylation and Autodegradation during DNA Damage. Mol Cell Biol 34:2695-2709. doi:10.1128/MCB.01705-12

124. James TC, Elgin SC. 1986. Identification of a nonhistone chromosomal protein associated with heterochromatin in Drosophila melanogaster and its gene. Mol Cell Biol 6:3862-3872. doi: 10.1128/mcb.6.11.3862-3872.1986

125. Jentsch S, Psakhye I. 2013. Control of Nuclear Activities by Substrate-Selective and Protein-Group SUMOylation. Annu Rev Genet 47:167-186. doi:10.1146/annurev-genet-111212-133453

126. Jenuwein T, Allis CD. 2001. Translating the histone code. Science 293:1074-1080. doi:10.1126/science .1063127

127. Jin Q, Yu L-R, Wang L, Zhang Z, Kasper LH, Lee J-E, Wang C, Brindle PK, Dent SYR, Ge K. 2011. Distinct roles of GCN5/PCAF-mediated H3K9ac and CBP/p300-mediated H3K18/27ac in nuclear receptor transactivation: Histone acetylation and gene activation. EMBO J 30:249-262. doi:10.1038/emboj.2010.318

128. Johansson A-M, Stenberg P, Bernhardsson C, Larsson J. 2007. Painting of fourth and chromosome-wide regulation of the 4th chromosome in Drosophila melanogaster. EMBO J 26:2307-2316. doi: 10.1038/sj .emboj .7601604

129. Johnson ES. 2004. Protein Modification by SUMO. Annu Rev Biochem 73:355-382. doi: 10.1146/annurev.biochem .73.011303.074118

130. Johnson ES, Blobel G. 1997. Ubc9p is the conjugating enzyme for the ubiquitin-like protein Smt3p. J Biol Chem 272:26799-26802. doi:10.1074/jbc.272.43.26799

131. Johnson ES, Gupta AA. 2001. An E3-like factor that promotes SUMO conjugation to the yeast septins. Cell 106:735-744. doi:10.1016/s0092-8674(01)00491 -3

132. Kadosh D, Struhl K. 1997. Repression by Ume6 Involves Recruitment of a Complex Containing Sin3 Corepressor and Rpd3 Histone Deacetylase to Target Promoters. Cell 89:365-371. doi:10.1016/S0092-8674(00)80217-2

133. Kahyo T, Nishida T, Yasuda H. 2001. Involvement of PIAS1 in the Sumoylation of Tumor Suppressor p53. Mol Cell 8:713-718. doi:10.1016/S1097-2765(01)00349-5

134. Karmodiya K, Krebs AR, Oulad-Abdelghani M, Kimura H, Tora L. 2012. H3K9 and H3K14 acetylation co-occur at many gene regulatory elements, while H3K14ac marks a subset of inactive inducible promoters in mouse embryonic stem cells. BMC Genomics 13:424. doi:10.1186/1471-2164-13-424

135. Kasper LH, Fukuyama T, Biesen MA, Boussouar F, Tong C, De Pauw A, Murray PJ, Van Deursen JMA, Brindle PK. 2006. Conditional Knockout Mice Reveal Distinct Functions for the Global Transcriptional Coactivators CBP and p300 in T-Cell Development. Mol Cell Biol 26:789-809. doi: 10.1128/MCB.26.3.789-809.2006

136. Kassis JA, Kennison JA, Tamkun JW. 2017. Polycomb and Trithorax Group Genes in Drosophila. Genetics 206:1699-1725. doi:10.1534/genetics.115.185116

137. Ketel CS, Andersen EF, Vargas ML, Suh J, Strome S, Simon JA. 2005. Subunit contributions to histone methyltransferase activities of fly and worm polycomb group complexes. Mol Cell Biol 25:6857-6868. doi:10.1128/MCB.25.16.6857-6868.2005

138. Khetchoumian K, Teletin M, Mark M, Lerouge T, Cervino M, Oulad-Abdelghani M, Chambon P, Losson R. 2004. TIF1S, a Novel HP1-interacting Member of the Transcriptional Intermediary Factor 1 (TIF1) Family Expressed by Elongating Spermatids. J Biol Chem 279:48329-48341. doi: 10.1074/jbc.M404779200

139. Khurana JS, Theurkauf W. 2010. piRNAs, transposon silencing, and Drosophila germline development. J Cell Biol 191:905-913. doi:10.1083/jcb.201006034

140. Kidwell MG. 2002. [No title found]. Genetica 115:49-63. doi:10.1023/A:1016072014259

141. Kimura K-I, Ote M, Tazawa T, Yamamoto D. 2005. Fruitless specifies sexually dimorphic neural circuitry in the Drosophila brain. Nature 438:229-233. doi:10.1038/nature04229

142. Kirilly D, Xie T. 2007. The Drosophila ovary: an active stem cell community. Cell Res 17:15-25. doi:10.1038/sj.cr.7310123

143. Klenov MS, Lavrov SA, Korbut AP, Stolyarenko AD, Yakushev EY, Reuter M, Pillai RS, Gvozdev VA. 2014. Impact of nuclear Piwi elimination on chromatin state in Drosophila melanogaster ovaries. Nucleic Acids Res 42:6208-6218. doi:10.1093/nar/gku268

144. Klenov MS, Sokolova OA, Yakushev EY, Stolyarenko AD, Mikhaleva EA, Lavrov SA, Gvozdev VA. 2011. Separation of stem cell maintenance and transposon silencing functions of Piwi protein. Proc Natl AcadSci USA 108:18760-18765. doi:10.1073/pnas.1106676108

145. Koch CM, Honemann-Capito M, Egger-Adam D, Wodarz A. 2009. Windei, the Drosophila homolog of mAM/MCAF1, is an essential cofactor of the H3K9 methyl transferase dSETDB1/Eggless in germ line development. PLoS Genet 5:e1000644. doi:10.1371/journal.pgen.1000644

146. Kolahi KS, White PF, Shreter DM, Classen A-K, Bilder D, Mofrad MRK. 2009. Quantitative analysis of epithelial morphogenesis in Drosophila oogenesis: New insights based on morphometric analysis and mechanical modeling. Dev Biol 331:129-139. doi:10.1016/j.ydbio.2009.04.028

147. Kon C, Cadigan KM, da Silva SL, Nusse R. 2005. Developmental roles of the Mi-2/NURD-associated protein p66 in Drosophila. Genetics 169:2087-2100. doi:10.1534/genetics.104.034595

148. König A, Yatsenko AS, Weiss M, Shcherbata HR. 2011. Ecdysteroids affect Drosophila ovarian stem cell niche formation and early germline differentiation: Steroids in stem cells and their niches. EMBO J 30:1549-1562. doi:10.1038/emboj .2011.73

149. Kosak ST, Groudine M. 2004. Gene order and dynamic domains. Science 306:644-647. doi:10.1126/science .1103864

150. Kotaja N, Karvonen U, Jänne OA, Palvimo JJ. 2002. PIAS proteins modulate transcription factors by functioning as SUMO-1 ligases. Mol Cell Biol 22:5222-5234. doi:10.1128/MCB.22.14.5222-5234.2002

151. Krishna SS, Majumdar I, Grishin NV. 2003. SURVEY AND SUMMARY: Structural classification of zinc fingers. Nucleic Acids Res 31:532-550.

152. Kulkarni A, Oza J, Yao M, Sohail H, Ginjala V, Tomas-Loba A, Horejsi Z, Tan AR, Boulton SJ, Ganesan S. 2013. Tripartite Motif-containing 33 (TRIM33) Protein Functions in the Poly(ADP-ribose) Polymerase (PARP)-dependent DNA Damage Response through Interaction with Amplified in Liver Cancer 1 (ALC1) Protein. J Biol Chem 288:32357-32369. doi:10.1074/jbc.M113.459164

153. Kunert N, Brehm A. 2009. Novel Mi-2 related ATP-dependent chromatin remodelers. Epigenetics 4:209-211. doi:10.4161/epi.8933

154. Kunert N, Wagner E, Murawska M, Klinker H, Kremmer E, Brehm A. 2009. dMec: a novel Mi-2 chromatin remodelling complex involved in transcriptional repression. EMBO J 28:533-544. doi:10.1038/emboj.2009.3

155. Kuramochi-Miyagawa S, Watanabe T, Gotoh K, Totoki Y, Toyoda A, Ikawa M, Asada N, Kojima K, Yamaguchi Y, Ijiri TW, Hata K, Li E, Matsuda Y, Kimura T, Okabe M, Sakaki Y, Sasaki H, Nakano T. 2008. DNA methylation of retrotransposon genes is regulated by Piwi family members MILI and MIWI2 in murine fetal testes. Genes Dev 22:908-917. doi:10.1101/gad.1640708

156. Kuzmichev A, Nishioka K, Erdjument-Bromage H, Tempst P, Reinberg D. 2002. Histone methyltransferase activity associated with a human multiprotein complex containing the Enhancer of Zeste protein. Genes Dev 16:2893-2905. doi:10.1101/gad.1035902

157. Lai AY, Wade PA. 2011. Cancer biology and NuRD: a multifaceted chromatin remodelling complex. Nat Rev Cancer 11:588-596. doi:10.1038/nrc3091

158. Larsson J, Chen JD, Rasheva V, Rasmuson-Lestander Ä, Pirrotta V. 2001. Painting of fourth, a chromosome-specific protein in Drosophila. Proc Natl Acad Sci 98:6273-6278. doi: 10.1073/pnas.111581298

159. Lavarone E, Barbieri CM, Pasini D. 2019. Dissecting the role of H3K27 acetylation and methylation in PRC2 mediated control of cellular identity. Nat Commun 10:1679. doi:10.1038/s41467-019-09624-w

160. Le Douarin B, Nielsen AL, Garnier JM, Ichinose H, Jeanmougin F, Losson R, Chambon P. 1996. A possible involvement of TIF1 alpha and TIF1 beta in the epigenetic control of transcription by nuclear receptors. EMBO J 15:6701-6715.

161. Le Douarin B, Zechel C, Garnier JM, Lutz Y, Tora L, Pierrat P, Heery D, Gronemeyer H, Chambon P, Losson R. 1995. The N-terminal part of TIF1, a putative mediator of the ligand-dependent activation

function (AF-2) of nuclear receptors, is fused to B-raf in the oncogenic protein T18. EMBO J 14:20202033. doi:10.1002/j.1460-2075.1995.tb07194.x

162. Le Thomas A, Rogers AK, Webster A, Marinov GK, Liao SE, Perkins EM, Hur JK, Aravin AA, Toth KF. 2013. Piwi induces piRNA-guided transcriptional silencing and establishment of a repressive chromatin state. Genes Dev 27:390-399. doi:10.1101/gad.209841.112

163. Lee JH, Engel W, Nayernia K. 2006. Stem cell protein Piwil2 modulates expression of murine spermatogonial stem cell expressed genes. MolReprodDev 73:173-179. doi:10.1002/mrd.20391

164. Lee KK, Workman JL. 2007. Histone acetyltransferase complexes: one size doesn't fit all. Nat Rev Mol Cell Biol 8:284-295. doi:10.1038/nrm2145

165. Lee S-J, Lee J-R, Hah H-S, Kim Y-H, Ahn J-H, Bae C-D, Yang J-M, Hahn M-J. 2007. PIAS1 interacts with the KRAB zinc finger protein, ZNF133, via zinc finger motifs and regulates its transcriptional activity. Exp Mol Med 39:450-457. doi:10.1038/emm.2007.49

166. Leonhardt EA, Henderson DS, Rinehart JE, Boyd JB. 1993. Characterization of the mus308 gene in Drosophila melanogaster. Genetics 133:87-96. doi:10.1093/genetics/133.1.87

167. Li X, Lee Y-K, Jeng J-C, Yen Y, Schultz DC, Shih H-M, Ann DK. 2007. Role for KAP1 serine 824 phosphorylation and sumoylation/desumoylation switch in regulating KAP1-mediated transcriptional repression. J Biol Chem 282:36177-36189. doi:10.1074/jbc.M706912200

168. Li Z, Hou P, Fan D, Dong M, Ma M, Li H, Yao R, Li Y, Wang G, Geng P, Mihretab A, Liu D, Zhang Y, Huang B, Lu J. 2017. The degradation of EZH2 mediated by lncRNA ANCR attenuated the invasion and metastasis of breast cancer. Cell Death Differ 24:59-71. doi:10.1038/cdd.2016.95

169. Liang Q, Deng H, Li X, Wu X, Tang Q, Chang T-H, Peng H, Rauscher FJ, Ozato K, Zhu F. 2011. Tripartite motif-containing protein 28 is a small ubiquitin-related modifier E3 ligase and negative regulator of IFN regulatory factor 7. J Immunol Baltim Md 1950 187:4754-4763. doi: 10.4049/jimmunol .1101704

170. Lin H, Spradling AC. 1993. Germline stem cell division and egg chamber development in transplanted Drosophila germaria. Dev Biol 159:140-152. doi:10.1006/dbio.1993.1228

171. Litt MD, Simpson M, Gaszner M, Allis CD, Felsenfeld G. 2001. Correlation between histone lysine methylation and developmental changes at the chicken beta-globin locus. Science 293:2453-2455. doi:10.1126/science .1064413

172. Liu S, Brind'Amour J, Karimi MM, Shirane K, Bogutz A, Lefebvre L, Sasaki H, Shinkai Y, Lorincz MC. 2015. Setdb1 is required for germline development and silencing of H3K9me3-marked endogenous retroviruses in primordial germ cells. Genes Dev 29:108.

173. Livak KJ. 1990. Detailed structure of the Drosophila melanogaster stellate genes and their transcripts. Genetics 124:303-316.

174. Livak KJ. 1984. Organization and mapping of a sequence on the Drosophila melanogaster X and Y chromosomes that is transcribed during spermatogenesis. Genetics 107:611-634.

175. Ma X, Yang T, Luo Y, Wu L, Jiang Y, Song Z, Pan T, Liu B, Liu G, Liu J, Yu F, He Z, Zhang W, Yang J, Liang L, Guan Y, Zhang X, Li L, Cai W, Tang X, Gao S, Deng K, Zhang H. 2019. TRIM28 promotes HIV-1 latency by SUMOylating CDK9 and inhibiting P-TEFb. eLife 8:e42426. doi:10.7554/eLife.42426

176. Maison C, Almouzni G. 2004. HP1 and the dynamics of heterochromatin maintenance. Nat Rev Mol Cell Biol 5:296-304. doi:10.1038/nrm 1355

177. Manakov SA, Pezic D, Marinov GK, Pastor WA, Sachidanandam R, Aravin AA. 2015. MIWI2 and MILI Have Differential Effects on piRNA Biogenesis and DNA Methylation. Cell Rep 12:1234-1243. doi:10.1016/j.celrep.2015.07.036

178. Manuelidis L. 1990. A view of Interphase Chromosomes. Science 250:1533-1540. doi:10.1126/science.2274784

179. Margolis J, Spradling A. 1995. Identification and behavior of epithelial stem cells in the Drosophila ovary. Dev Camb Engl 121:3797-3807.

180. Margueron R, Reinberg D. 2011. The Polycomb complex PRC2 and its mark in life. Nature 469:343349. doi:10.1038/nature09784

181. Marín I. 2012. Origin and Diversification of TRIM Ubiquitin Ligases. PLoS ONE 7:e50030. doi:10.1371/journal.pone.0050030

182. Martin S, Wilkinson KA, Nishimune A, Henley JM. 2007. Emerging extranuclear roles of protein SUMOylation in neuronal function and dysfunction. Nat Rev Neurosci 8:948-959. doi:10.1038/nrn2276

183. Martinez A-M, Colomb S, Déjardin J, Bantignies F, Cavalli G. 2006. Polycomb group-dependent Cyclin A repression in Drosophila. Genes Dev 20:501-513. doi:10.1101/gad.357106

184. Martinez VD, Vucic EA, Thu KL, Hubaux R, Enfield KSS, Pikor LA, Becker-Santos DD, Brown CJ, Lam S, Lam WL. 2015. Unique somatic and malignant expression patterns implicate PIWI-interacting RNAs in cancer-type specific biology. SciRep 5:10423. doi:10.1038/srep10423

185. Mascle XH, Germain-Desprez D, Huynh P, Estephan P, Aubry M. 2007. Sumoylation of the Transcriptional Intermediary Factor 1ß (TIF1ß), the Co-repressor of the KRAB Multifinger Proteins, Is Required for Its Transcriptional Activity and Is Modulated by the KRAB Domain. J Biol Chem 282:10190-10202. doi:10.1074/jbc.M611429200

186. Matsui T, Leung D, Miyashita H, Maksakova IA, Miyachi H, Kimura H, Tachibana M, Lorincz MC, Shinkai Y. 2010. Proviral silencing in embryonic stem cells requires the histone methyltransferase ESET. Nature 464:927-931. doi:10.1038/nature08858

187. Matzke MA, Matzke AJM. 2004. Planting the Seeds of a New Paradigm. PLoS Biol 2:e133. doi:10.1371/journal.pbio.0020133

188. McKearin D, Ohlstein B. 1995. A role for the Drosophila bag-of-marbles protein in the differentiation of cystoblasts from germline stem cells. Development 121:2937-2947. doi:10.1242/dev.121.9.2937

189. Melchior F. 2003. SUMO: ligases, isopeptidases and nuclear pores. TrendsBiochem Sci 28:612-618. doi:10.1016/j.tibs.2003.09.002

190. Melchior F. 2000. SUMO—Nonclassical Ubiquitin. Annu Rev Cell Dev Biol 16:591-626. doi:10.1146/annurev.cellbio.16.1.591

191. Mette MF, Aufsatz W, van der Winden J, Matzke MA, Matzke AJM. 2000. Transcriptional silencing and promoter methylation triggered by double-stranded RNA. EMBO J 19:5194-5201. doi:10.1093/emboj/19.19.5194

192. Miró-Pina C, Charmant O, Kawaguchi T, Holoch D, Michaud A, Cohen I, Humbert A, Jaszczyszyn Y, Chevreux G, Del Maestro L, Ait-Si-Ali S, Arnaiz O, Margueron R, Duharcourt S. 2022. Paramecium Polycomb repressive complex 2 physically interacts with the small RNA-binding PIWI protein to repress transposable elements. Dev Cell 57:1037-1052.e8. doi:10.1016/j.devcel.2022.03.014

193. Montgomery SA, Tanizawa Y, Galik B, Wang N, Ito T, Mochizuki T, Akimcheva S, Bowman JL, Cognat V, Maréchal-Drouard L, Ekker H, Hong S-F, Kohchi T, Lin S-S, Liu L-YD, Nakamura Y, Valeeva LR, Shakirov EV, Shippen DE, Wei W-L, Yagura M, Yamaoka S, Yamato KT, Liu C, Berger F. 2020. Chromatin Organization in Early Land Plants Reveals an Ancestral Association between H3K27me3, Transposons, and Constitutive Heterochromatin. Curr Biol 30:573-588.e7. doi:10.1016/j.cub.2019.12.015

194. Mossessova E, Lima CD. 2000. Ulp1-SUMO Crystal Structure and Genetic Analysis Reveal Conserved Interactions and a Regulatory Element Essential for Cell Growth in Yeast. Mol Cell 5:865876. doi:10.1016/S1097-2765(00)80326-3

195. Muerdter F, Guzzardo PM, Gillis J, Luo Y, Yu Y, Chen C, Fekete R, Hannon GJ. 2013. A genome-wide RNAi screen draws a genetic framework for transposon control and primary piRNA biogenesis in Drosophila. Mol Cell 50:736-748. doi:10.1016/j .molcel.2013.04.006

196. Muller HJ. 1930. Types of visible variations induced by X-rays inDrosophila. J Genet 22:299-334. doi :10.1007/BF02984195

197. Müller J, Hart CM, Francis NJ, Vargas ML, Sengupta A, Wild B, Miller EL, O'Connor MB, Kingston RE, Simon JA. 2002. Histone methyltransferase activity of a Drosophila Polycomb group repressor complex. Cell 111:197-208. doi:10.1016/s0092-8674(02)00976-5

198. Muller S. 1998. Conjugation with the ubiquitin-related modifier SUMO-1 regulates the partitioning of PML within the nucleus. EMBO J 17:61-70. doi:10.1093/emboj/17.1.61

199. Mun M-J, Kim J-H, Choi J-Y, Kim M-S, Jang W-C, Lee JJ, Eun YL, Kwak S-J, Kim KW, Lee SB. 2016. Polymorphisms of small ubiquitin-related modifier genes are associated with risk of Alzheimer's disease in Korean: A case-control study. J Neurol Sci 364:122-127. doi:10.1016/j.jns.2016.03.023

200. Murzina NV, Pei X-Y, Zhang W, Sparkes M, Vicente-Garcia J, Pratap JV, McLaughlin SH, Ben-Shahar TR, Verreault A, Luisi BF, Laue ED. 2008. Structural Basis for the Recognition of Histone H4 by the Histone-Chaperone RbAp46. Structure 16:1077-1085. doi:10.1016/j.str.2008.05.006

201. Nakayama J, Rice JC, Strahl BD, Allis CD, Grewal SI. 2001. Role of histone H3 lysine 9 methylation in epigenetic control of heterochromatin assembly. Science 292:110-113. doi:10.1126/science.1060118

202. Narita T, Ito S, Higashijima Y, Chu WK, Neumann K, Walter J, Satpathy S, Liebner T, Hamilton WB, Maskey E, Prus G, Shibata M, Iesmantavicius V, Brickman JM, Anastassiadis K, Koseki H, Choudhary C. 2021. Enhancers are activated by p300/CBP activity-dependent PIC assembly, RNAPII recruitment, and pause release. Mol Cell 81:2166-2182.e6. doi:10.1016/j.molcel.2021.03.008

203. Nielsen AL, Ortiz JA, You J, Oulad-Abdelghani M, Khechumian R, Gansmuller A, Chambon P, Losson R. 1999. Interaction with members of the heterochromatin protein 1 (HP1) family and histone deacetylation are differentially involved in transcriptional silencing by members of the TIF1 family. EMBO J 18:6385-6395. doi:10.1093/emboj/18.22.6385

204. Nishida KM, Saito K, Mori T, Kawamura Y, Nagami-Okada T, Inagaki S, Siomi H, Siomi MC. 2007. Gene silencing mechanisms mediated by Aubergine-piRNA complexes in Drosophila male gonad. RNA 13:1911-1922. doi:10.1261/rna.744307

205. Noma K null, Allis CD, Grewal SI. 2001. Transitions in distinct histone H3 methylation patterns at the heterochromatin domain boundaries. Science 293:1150-1155. doi:10.1126/science.1064150

206. Ogienko AA, Fedorova SA, Baricheva EM. 2007. Basic aspects of ovarian development in Drosophila melanogaster. Russ J Genet 43:1120-1134. doi:10.1134/S1022795407100055

207. Ohtani H, Iwasaki YW, Shibuya A, Siomi H, Siomi MC, Saito K. 2013. DmGTSF1 is necessary for Piwi-piRISC-mediated transcriptional transposon silencing in the Drosophila ovary. Genes Dev 27:1656-1661. doi:10.1101/gad.221515.113

208. Okuma T, Honda R, Ichikawa G, Tsumagari N, Yasuda H. 1999. In vitro SUMO-1 modification requires two enzymatic steps, E1 and E2. Biochem Biophys Res Commun 254:693-698. doi:10.1006/bbrc.1998.9995

209. O'Meara MM, Simon JA. 2012. Inner workings and regulatory inputs that control Polycomb repressive complex 2. Chromosoma 121:221-234. doi:10.1007/s00412-012-0361-1

210. Onodera Y, Haag JR, Ream T, Costa Nunes P, Pontes O, Pikaard CS. 2005. Plant nuclear RNA polymerase IV mediates siRNA and DNA methylation-dependent heterochromatin formation. Cell 120:613-622. doi:10.1016/j.cell.2005.02.007

211. Ostertag EM, Kazazian Jr HH. 2001. Biology of Mammalian L1 Retrotransposons. Annu Rev Genet 35:501-538. doi:10.1146/annurev.genet.35.102401.091032

212. Osumi K, Sato K, Murano K, Siomi H, Siomi MC. 2019. Essential roles of Windei and nuclear monoubiquitination of Eggless/SETDB1 in transposon silencing. EMBO Rep 20:e48296. doi:10.15252/embr.201948296

213. Ozato K, Shin D-M, Chang T-H, Morse HC. 2008. TRIM family proteins and their emerging roles in innate immunity. Nat Rev Immunol 8:849-860. doi:10.1038/nri2413

214. Palomeque T, Lorite P. 2008. Satellite DNA in insects: a review. Heredity 100:564-573. doi:10.1038/hdy.2008.24

215. Parhad SS, Theurkauf WE. 2019. Rapid evolution and conserved function of the piRNA pathway. Open Biol 9:180181. doi:10.1098/rsob.180181

216. Park JW, Parisky K, Celotto AM, Reenan RA, Graveley BR. 2004. Identification of alternative splicing regulators by RNA interference in Drosophila. Proc Natl Acad Sci 101:15974-15979. doi: 10.1073/pnas.0407004101

217. Peng H, Begg GE, Schultz DC, Friedman JR, Jensen DE, Speicher DW, Rauscher FJ. 2000. Reconstitution of the KRAB-KAP-1 repressor complex: a model system for defining the molecular anatomy of RING-B box-coiled-coil domain-mediated protein-protein interactions. J Mol Biol 295:1139-1162. doi:10.1006/jmbi.1999.3402

218. Peng H, Feldman I, Rauscher FJ. 2002. Hetero-oligomerization among the TIF family of RBCC/TRIM domain-containing nuclear cofactors: a potential mechanism for regulating the switch between coactivation and corepression. J Mol Biol 320:629-644. doi:10.1016/S0022-2836(02)00477-1

219. Peng J, Wysocka J. 2008. It takes a PHD to SUMO. Trends Biochem Sci 33:191-194. doi: 10.1016/j.tibs.2008.02.003

220. Peng JC, Karpen GH. 2009. Heterochromatic genome stability requires regulators of histone H3 K9 methylation. PLoS Genet 5:e1000435. doi:10.1371/journal.pgen.1000435

221. Peters AHFM, Kubicek S, Mechtler K, O'Sullivan RJ, Derijck AAHA, Perez-Burgos L, Kohlmaier A, Opravil S, Tachibana M, Shinkai Y, Martens JHA, Jenuwein T. 2003. Partitioning and plasticity of repressive histone methylation states in mammalian chromatin. Mol Cell 12:1577-1589. doi: 10.1016/s1097-2765(03)00477-5

222. Pichler A, Gast A, Seeler JS, Dejean A, Melchior F. 2002. The Nucleoporin RanBP2 Has SUMO1 E3 Ligase Activity. Cell 108:109-120. doi:10.1016/S0092-8674(01)00633-X

223. Pickart CM. 2001. Mechanisms Underlying Ubiquitination. Annu Rev Biochem 70:503-533. doi:10.1146/annurev.biochem.70.1.503

224. Psakhye I, Jentsch S. 2012. Protein group modification and synergy in the SUMO pathway as exemplified in DNA repair. Cell 151:807-820. doi:10.1016/j.cell.2012.10.021

225. Rangan P, Malone CD, Navarro C, Newbold SP, Hayes PS, Sachidanandam R, Hannon GJ, Lehmann R. 2011. piRNA production requires heterochromatin formation in Drosophila. Curr Biol CB 21:13731379. doi:10.1016/j.cub.2011.06.057

226. Rea S, Eisenhaber F, O'Carroll D, Strahl BD, Sun ZW, Schmid M, Opravil S, Mechtler K, Ponting CP, Allis CD, Jenuwein T. 2000. Regulation of chromatin structure by site-specific histone H3 methyltransferases. Nature 406:593-599. doi:10.1038/35020506

227. Reuter G, Spierer P. 1992. Position effect variegation and chromatin proteins. BioEssays News Rev Mol CellDev Biol 14:605-612. doi:10.1002/bies.950140907

228. Reuter G, Wolff I. 1981. Isolation of dominant suppressor mutations for position-effect variegation in Drosophila melanogaster. Mol Gen GenetMGG 182:516-519. doi:10.1007/BF00293947

229. Reverter D, Lima CD. 2005. Insights into E3 ligase activity revealed by a SUMO-RanGAP 1 -Ubc9-Nup358 complex. Nature 435:687-692. doi:10.1038/nature03588

230. Reymond A. 2001. The tripartite motif family identifies cell compartments. EMBO J 20:2140-2151. doi:10.1093/emboj/20.9.2140

231. Richard G-F, Kerrest A, Dujon B. 2008. Comparative Genomics and Molecular Dynamics of DNA Repeats in Eukaryotes. Microbiol Mol Biol Rev 72:686-727. doi:10.1128/MMBR.00011-08

232. Rosendorff A, Sakakibara S, Lu S, Kieff E, Xuan Y, DiBacco A, Shi Yujiang, Shi Yang, Gill G. 2006. NXP-2 association with SUMO-2 depends on lysines required for transcriptional repression. Proc Natl Acad Sci U S A 103:5308-5313. doi:10.1073/pnas.0601066103

233. Roth SY, Denu JM, Allis CD. 2001. Histone Acetyltransferases. Annu Rev Biochem 70:81-120. doi :10.1146/annurev.biochem .70.1.81

234. Rowe HM, Jakobsson J, Mesnard D, Rougemont J, Reynard S, Aktas T, Maillard PV, Layard-Liesching H, Verp S, Marquis J, Spitz F, Constam DB, Trono D. 2010. KAP1 controls endogenous retroviruses in embryonic stem cells. Nature 463:237-240. doi:10.1038/nature08674

235. Rozhkov NV, Hammell M, Hannon GJ. 2013. Multiple roles for Piwi in silencing Drosophila transposons. Genes Dev 27:400-412. doi:10.1101/gad.209767.112

236. Rubertis FD, Kadosh D, Henchoz S, Pauli D, Reuter G, Struhl K, Spierer P. 1996. The histone deacetylase RPD3 counteracts genomic silencing in Drosophila and yeast. Nature 384:589-591. doi :10.1038/384589a0

237. Sachdev S, Bruhn L, Sieber H, Pichler A, Melchior F, Grosschedl R. 2001. PIASy, a nuclear matrix-associated SUMO E3 ligase, represses LEF1 activity by sequestration into nuclear bodies. Genes Dev 15:3088-3103. doi:10.1101/gad.944801

238. Saito K, Nishida KM, Mori T, Kawamura Y, Miyoshi K, Nagami T, Siomi H, Siomi MC. 2006. Specific association of Piwi with rasiRNAs derived from retrotransposon and heterochromatic regions in the Drosophila genome. Genes Dev 20:2214-2222. doi:10.1101/gad.1454806

239. Salzberg A, Prokopenko SN, He Y, Tsai P, Pal M, Maroy P, Glover DM, Deak P, Bellen HJ. 1997. P-element insertion alleles of essential genes on the third chromosome of Drosophila melanogaster: mutations affecting embryonic PNS development. Genetics 147:1723-1741.

240. Sanchez R, Zhou M-M. 2011. The PHD finger: a versatile epigenome reader. Trends Biochem Sci 36:364-372. doi:10.1016/j.tibs.2011.03.005

241. Sanchez R, Zhou M-M. 2009. The role of human bromodomains in chromatin biology and gene transcription. Curr Opin DrugDiscov Devel 12:659-665.

242. Schmidt D, Müller S. 2002. Members of the PIAS family act as SUMO ligases for c-Jun and p53 and repress p53 activity. Proc Natl Acad Sci U S A 99:2872-2877. doi:10.1073/pnas.052559499

243. Schotta G, Ebert A, Krauss V, Fischer A, Hoffmann J, Rea S, Jenuwein T, Dorn R, Reuter G. 2002. Central role of Drosophila SU(VAR)3-9 in histone H3-K9 methylation and heterochromatic gene silencing. EMBO J 21:1121-1131. doi:10.1093/emboj/21.5.1121

244. Schotta G, Lachner M, Sarma K, Ebert A, Sengupta R, Reuter G, Reinberg D, Jenuwein T. 2004. A silencing pathway to induce H3-K9 and H4-K20 trimethylation at constitutive heterochromatin. Genes Dev 18:1251-1262. doi:10.1101/gad.300704

245. Schultz DC, Ayyanathan K, Negorev D, Maul GG, Rauscher FJ. 2002. SETDB1: a novel KAP-1-associated histone H3, lysine 9-specific methyltransferase that contributes to HP1-mediated silencing of euchromatic genes by KRAB zinc-finger proteins. Genes Dev 16:919-932. doi:10.1101/gad.973302

246. Schultz DC, Friedman JR, Rauscher FJ. 2001. Targeting histone deacetylase complexes via KRAB-zinc finger proteins: the PHD and bromodomains of KAP-1 form a cooperative unit that recruits a novel isoform of the Mi-2alpha subunit of NuRD. Genes Dev 15:428-443. doi:10.1101/gad.869501

247. Schwartz DC, Hochstrasser M. 2003. A superfamily of protein tags: ubiquitin, SUMO and related modifiers. Trends Biochem Sci 28:321-328. doi:10.1016/S0968-0004(03)00113-0

248. Schwartz YB, Kahn TG, Nix DA, Li X-Y, Bourgon R, Biggin M, Pirrotta V. 2006. Genome-wide analysis of Polycomb targets in Drosophila melanogaster. Nat Genet 38:700-705. doi:10.1038/ng1817

249. Schwartz YB, Pirrotta V. 2007. Polycomb silencing mechanisms and the management of genomic programmes. Nat Rev Genet 8:9-22. doi:10.1038/nrg1981

250. Sedgwick GG, Townsend K, Martin A, Shimwell NJ, Grand RJA, Stewart GS, Nilsson J, Turnell AS. 2013. Transcriptional intermediary factor 1y binds to the anaphase-promoting complex/cyclosome and promotes mitosis. Oncogene 32:4622-4633. doi:10.1038/onc.2012.501

251. Seeler J-S, Dejean A. 2017. SUMO and the robustness of cancer. Nat Rev Cancer 17:184-197. doi:10.1038/nrc.2016.143

252. Seki Y, Kurisaki A, Watanabe-Susaki K, Nakajima Y, Nakanishi M, Arai Y, Shiota K, Sugino H, Asashima M. 2010. TIF1beta regulates the pluripotency of embryonic stem cells in a phosphorylation-dependent manner. Proc Natl Acad Sci U S A 107:10926-10931. doi:10.1073/pnas.0907601107

253. Seum C, Bontron S, Reo E, Delattre M, Spierer P. 2007a. Drosophila G9a Is a Nonessential Gene. Genetics 177:1955-1957. doi:10.1534/genetics.107.078220

254. Seum C, Reo E, Peng H, Rauscher FJ, Spierer P, Bontron S. 2007b. Drosophila SETDB1 Is Required for Chromosome 4 Silencing. PLoS Genet 3:e76. doi:10.1371/journal.pgen.0030076

255. Shao Z, Raible F, Mollaaghababa R, Guyon JR, Wu CT, Bender W, Kingston RE. 1999. Stabilization of chromatin structure by PRC1, a Polycomb complex. Cell 98:37-46. doi:10.1016/S0092-8674(00)80604-2

256. Shen TH, Lin H-K, Scaglioni PP, Yung TM, Pandolfi PP. 2006. The Mechanisms of PML-Nuclear Body Formation. Mol Cell24:331-339. doi:10.1016/j.molcel.2006.09.013

257. Shiio Y, Eisenman RN. 2003. Histone sumoylation is associated with transcriptional repression. Proc Natl Acad Sci 100:13225-13230. doi:10.1073/pnas.1735528100

258. Short KM, Cox TC. 2006. Subclassification of the RBCC/TRIM Superfamily Reveals a Novel Motif Necessary for Microtubule Binding. J Biol Chem 281:8970-8980. doi:10.1074/jbc.M512755200

259. Sienski G, Batki J, Senti K-A, Dönertas D, Tirian L, Meixner K, Brennecke J. 2015. Silencio/CG9754 connects the Piwi-piRNA complex to the cellular heterochromatin machinery. Genes Dev 29:22582271. doi:10.1101/gad.271908.115

260. Sienski G, Dönertas D, Brennecke J. 2012. Transcriptional silencing of transposons by Piwi and maelstrom and its impact on chromatin state and gene expression. Cell 151:964-980. doi:10.1016/j.cell.2012.10.040

261. Siomi MC, Sato K, Pezic D, Aravin AA. 2011. PIWI-interacting small RNAs: the vanguard of genome defence. Nat Rev Mol Cell Biol 12:246-258. doi:10.1038/nrm3089

262. Smit AF, Riggs AD. 1996. Tiggers and DNA transposon fossils in the human genome. Proc Natl Acad Sci 93:1443-1448. doi:10.1073/pnas.93.4.1443

263. Smith M, Bhaskar V, Fernandez J, Courey AJ. 2004. Drosophila Ulp1, a Nuclear Pore-associated SUMO Protease, Prevents Accumulation of Cytoplasmic SUMO Conjugates. J Biol Chem 279:4380543814. doi:10.1074/jbc.M404942200

264. Song J-J, Garlick JD, Kingston RE. 2008. Structural basis of histone H4 recognition by p55. Genes Dev 22:1313-1318. doi:10.1101/gad.1653308

265. Soppe WJJ, Jasencakova Z, Houben A, Kakutani T, Meister A, Huang MS, Jacobsen SE, Schubert I, Fransz PF. 2002. DNA methylation controls histone H3 lysine 9 methylation and heterochromatin assembly in Arabidopsis. EMBO J 21:6549-6559. doi:10.1093/emboj/cdf657

266. Spradling AC. 1993. Germline cysts: Communes that work. Cell 72:649-651. doi:10.1016/0092-8674(93)90393-5

267. Spradling AC, de Cuevas M, Drummond-Barbosa D, Keyes L, Lilly M, Pepling M, Xie T. 1997. The Drosophila germarium: stem cells, germ line cysts, and oocytes. Cold Spring Harb Symp Quant Biol 62:25-34.

268. Srinivasan S, Shankar SR, Wang Y, Taneja R. 2019. SUMOylation of G9a regulates its function as an activator of myoblast proliferation. Cell Death Dis 10:250. doi:10.1038/s41419-019-1465-9

269. Stevens RV, Esposito D, Rittinger K. 2019. Characterisation of class VI TRIM RING domains: linking RING activity to C-terminal domain identity. Life Sci Alliance 2:e201900295. doi:10.26508/lsa.201900295

270. Strahl BD, Allis CD. 2000. The language of covalent histone modifications. Nature 403:41-45. doi:10.1038/47412

271. Suganuma T, Workman JL. 2008. Crosstalk among Histone Modifications. Cell 135:604-607. doi:10.1016/j.cell.2008.10.036

272. Sugiyama M, Ikushima S, Nakazawa T, Kaneko Y, Harashima S. 2005. PCR-mediated repeated chromosome splitting in Saccharomyces cerevisiae. BioTechniques 38:909-914. doi:10.2144/05386RR01

273. Sun L, Fang J. 2016. E3-Independent Constitutive Monoubiquitination Complements Histone Methyltransferase Activity of SETDB1. Mol Cell 62:958-966. doi:10.1016/j.molcel.2016.04.022

274. Tachibana M, Sugimoto K, Fukushima T, Shinkai Y. 2001. Set domain-containing protein, G9a, is a novel lysine-preferring mammalian histone methyltransferase with hyperactivity and specific selectivity to lysines 9 and 27 of histone H3. J Biol Chem 276:25309-25317. doi:10.1074/jbc.M101914200

275. Takahashi Y, Kahyo T, Toh-E A, Yasuda H, Kikuchi Y. 2001. Yeast Ull1/Siz1 is a novel SUMO1/Smt3 ligase for septin components and functions as an adaptor between conjugating enzyme and substrates. J Biol Chem 276:48973-48977. doi:10.1074/jbc.M109295200

276. Taunton J, Hassig CA, Schreiber SL. 1996. A Mammalian Histone Deacetylase Related to the Yeast Transcriptional Regulator Rpd3p. Science 272:408-411. doi:10.1126/science.272.5260.408

277. Thompson PM, Gotoh T, Kok M, White PS, Brodeur GM. 2003. CHD5, a new member of the chromodomain gene family, is preferentially expressed in the nervous system. Oncogene 22:1002-1011. doi:10.1038/sj.onc.1206211

278. Tie F, Banerjee R, Stratton CA, Prasad-Sinha J, Stepanik V, Zlobin A, Diaz MO, Scacheri PC, Harte PJ. 2009. CBP-mediated acetylation of histone H3 lysine 27 antagonizes Drosophila Polycomb silencing. Development 136:3131-3141. doi:10.1242/dev.037127

279. Tie F, Furuyama T, Harte PJ. 1998. The Drosophila Polycomb Group proteins ESC and E(Z) bind directly to each other and co-localize at multiple chromosomal sites. Dev Camb Engl 125:3483-3496.

280. Timms RT, Tchasovnikarova IA, Antrobus R, Dougan G, Lehner PJ. 2016. ATF7IP-Mediated Stabilization of the Histone Methyltransferase SETDB1 Is Essential for Heterochromatin Formation by the HUSH Complex. Cell Rep 17:653-659. doi:10.1016/j.celrep.2016.09.050

281. Tong JK, Hassig CA, Schnitzler GR, Kingston RE, Schreiber SL. 1998. Chromatin deacetylation by an ATP-dependent nucleosome remodelling complex. Nature 395:917-921. doi:10.1038/27699

282. Tschiersch B, Hofmann A, Krauss V, Dorn R, Korge G, Reuter G. 1994. The protein encoded by the Drosophila position-effect variegation suppressor gene Su(var)3-9 combines domains of antagonistic regulators of homeotic gene complexes. EMBO J 13:3822-3831.

283. Uchimura Y, Ichimura T, Uwada J, Tachibana T, Sugahara S, Nakao M, Saitoh H. 2006. Involvement of SUMO modification in MBD1- and MCAF1-mediated heterochromatin formation. J Biol Chem 281:23180-23190. doi:10.1074/jbc.M602280200

284. Unhavaithaya Y, Hao Y, Beyret E, Yin H, Kuramochi-Miyagawa S, Nakano T, Lin H. 2009. MILI, a PIWI-interacting RNA-binding protein, is required for germ line stem cell self-renewal and appears to positively regulate translation. J Biol Chem 284:6507-6519. doi:10.1074/jbc.M809104200

285. Urrutia R. 2003. KRAB-containing zinc-finger repressor proteins. Genome Biol 4:231. doi:10.1186/gb-2003 -4-10-231

286. Vagin VV, Sigova A, Li C, Seitz H, Gvozdev V, Zamore PD. 2006. A distinct small RNA pathway silences selfish genetic elements in the germline. Science 313:320-324. doi:10.1126/science.1129333

287. Venturini L, You J, Stadler M, Galien R, Lallemand V, Koken MH, Mattei MG, Ganser A, Chambon P, Losson R, de Thé H. 1999. TIF1gamma, a novel member of the transcriptional intermediary factor 1 family. Oncogene 18:1209-1217. doi:10.1038/sj.onc.1202655

288. Verger A, Perdomo J, Crossley M. 2003. Modification with SUMO: A role in transcriptional regulation. EMBO Rep 4:137-142. doi:10.1038/sj.embor.embor738

289. Voigt P, LeRoy G, Drury WJ, Zee BM, Son J, Beck DB, Young NL, Garcia BA, Reinberg D. 2012. Asymmetrically Modified Nucleosomes. Cell 151:181-193. doi:10.1016/j.cell.2012.09.002

290. Wang H, An W, Cao R, Xia L, Erdjument-Bromage H, Chatton B, Tempst P, Roeder RG, Zhang Y. 2003. mAM facilitates conversion by ESET of dimethyl to trimethyl lysine 9 of histone H3 to cause transcriptional repression. Mol Cell 12:475-487. doi:10.1016/j.molcel.2003.08.007

291. Wang L, Jahren N, Vargas ML, Andersen EF, Benes J, Zhang J, Miller EL, Jones RS, Simon JA. 2006. Alternative ESC and ESC-Like Subunits of a Polycomb Group Histone Methyltransferase

Complex Are Differentially Deployed during Drosophila Development. Mol Cell Biol 26:2637-2647. doi: 10.1128/MCB.26.7.2637-2647.2006

292. Wang SH, Elgin SCR. 2011. Drosophila Piwi functions downstream of piRNA production mediating a chromatin-based transposon silencing mechanism in female germ line. Proc Natl Acad Sci U S A 108:21164-21169. doi:10.1073/pnas.1107892109

293. Wang Z, Zang C, Cui K, Schones DE, Barski A, Peng W, Zhao K. 2009. Genome-wide Mapping of HATs and HDACs Reveals Distinct Functions in Active and Inactive Genes. Cell 138:1019-1031. doi:10.1016/j.cell.2009.06.049

294. Wang Z, Zang C, Rosenfeld JA, Schones DE, Barski A, Cuddapah S, Cui K, Roh T-Y, Peng W, Zhang MQ, Zhao K. 2008. Combinatorial patterns of histone acetylations and methylations in the human genome. Nat Genet 40:897-903. doi:10.1038/ng.154

295. Weinert BT, Narita T, Satpathy S, Srinivasan B, Hansen BK, Schölz C, Hamilton WB, Zucconi BE, Wang WW, Liu WR, Brickman JM, Kesicki EA, Lai A, Bromberg KD, Cole PA, Choudhary C. 2018. Time-Resolved Analysis Reveals Rapid Dynamics and Broad Scope of the CBP/p300 Acetylome. Cell 174:231-244.e12. doi:10.1016/j.cell.2018.04.033

296. Wieschaus E, Szabad J. 1979. The development and function of the female germ line in Drosophila melanogaster: a cell lineage study. Dev Biol 68:29-46. doi:10.1016/0012-1606(79)90241-0

297. Williams AJ, Khachigian LM, Shows T, Collins T. 1995. Isolation and characterization of a novel zinc-finger protein with transcription repressor activity. J Biol Chem 270:22143-22152. doi:10.1074/jbc.270.38.22143

298. Witzgall R, O'Leary E, Leaf A, Onaldi D, Bonventre JV. 1994. The Krüppel-associated box-A (KRAB-A) domain of zinc finger proteins mediates transcriptional repression. Proc Natl Acad Sci 91:4514-4518. doi:10.1073/pnas.91.10.4514

299. Wolf G, Yang P, Füchtbauer AC, Füchtbauer E-M, Silva AM, Park C, Wu W, Nielsen AL, Pedersen FS, Macfarlan TS. 2015. The KRAB zinc finger protein ZFP809 is required to initiate epigenetic silencing of endogenous retroviruses. Genes Dev 29:538-554. doi:10.1101/gad.252767.114

300. Wu X, Tanwar PS, Raftery LA. 2008. Drosophila follicle cells: morphogenesis in an eggshell. Semin Cell Dev Biol 19:271-282. doi:10.1016/j.semcdb.2008.01.004

301. Xi Q, Wang Z, Zaromytidou A-I, Zhang XH-F, Chow-Tsang L-F, Liu JX, Kim H, Barlas A, Manova-Todorova K, Kaartinen V, Studer L, Mark W, Patel DJ, Massagué J. 2011. A Poised Chromatin Platform for TGF-ß Access to Master Regulators. Cell 147:1511-1524. doi:10.1016/j.cell.2011.11.032

302. Xue Y, Wong J, Moreno GT, Young MK, Côté J, Wang W. 1998. NURD, a Novel Complex with Both ATP-Dependent Chromatin-Remodeling and Histone Deacetylase Activities. Mol Cell 2:851-861. doi:10.1016/S1097-2765(00)80299-3

303. Yang L, Xia L, Wu DY, Wang H, Chansky HA, Schubach WH, Hickstein DD, Zhang Y. 2002. Molecular cloning of ESET, a novel histone H3-specific methyltransferase that interacts with ERG transcription factor. Oncogene 21:148-152. doi:10.1038/sj.onc.1204998

304. Yang Y, Fiskus W, Yong B, Atadja P, Takahashi Y, Pandita TK, Wang H-G, Bhalla KN. 2013. Acetylated hsp70 and KAP1-mediated Vps34 SUMOylation is required for autophagosome creation in autophagy. Proc Natl Acad Sci U S A 110:6841-6846. doi:10.1073/pnas.1217692110