Молекулярно-генетический анализ междисковых районов политенных хромосом Drosophila melanogaster тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.15, кандидат биологических наук Шварц, Юрий Борисович

• Шварц, Юрий Борисович
• кандидат биологических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Шварц, Юрий Борисович

Введение.

Глава 1. Организация междисков политенных хромосом Díptera. (обзор литературы).

1.1 Общие сведения об организации хромосом эукариот.

1.2 Политенные хромосомы (общие сведения).

1.3 Морфологическая организация междисков.

1.4 Молекулярная организация междисков.

1.4.1 Количество и конформационное состояние ДНК в междисках.

2.3.1. Транскрипционная активность междисков.

1.4.3 Локализация определенных белков в междисковых районах.

1.5 Генетическая организация междисков.

1.6 Анализ морфологических структур, возникающих в районах политенных хромосом, трансформированных чужеродными фрагментами

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Молекулярно-генетический анализ междисковых районов политенных хромосом Drosophila melanogaster»

Актуальность проблемы. Благодаря своей характерной морфологии, возникающей вследствие чередования плотно упакованных участков хроматина (дисков) и менее упакованных - междисков, политенные хромосомы двукрылых являются наиболее удачной моделью для изучения связи между изменениями структуры и функционального состояния интерфазных хромосом. Несмотря на это, молекулярные основы формирования дискового рисунка до сих пор остаются непонятыми, как неизвестна и молекулярная организация многих структур, входящих в состав политенных хромосом. Среди них наименее изученными остаются междиски (Жимулев 1992; 1994; Zhimulev, 1996). Согласно современным представлениям, политенные хромосомы дрозофилы насчитывают около 5000 междисков, а входящая в их состав ДНК по разным оценкам составляет около 5% ее генома (Paul and Mateyko, 1970; Beermann, 1972 ;Tusscher, Derksen, 1982). Ряд экспериментальных данных, таких как включение 3Н-уридина в районы междисков (Жимулев, Беляева, 1974; Zhimulev, Belyaeva, 1975а; Semeshin et al., 1979), локализация в междисках антител на РНК полимеразу II (Sass, Bautz, 1982а; 1982b) и ДНК:РНК гибридов (Власова и др., 1984; Alonso et al., 1984; Vlassova et al., 1985), а также присутствие в составе междисков РНП частиц (Перов, Ченцов, 1971; Skaer, 1977; 1978; Mott et al., 1980; Tusscher, Derksen, 1982), вместе с их декомпактизованным состоянием, позволяют говорить о междисках как о районах, содержащих постоянно транскрибирующиеся гены (Zhimulev, Belyaeva; 1975а; 1975b; Жимулев, 1994). Однако, анализ первичной структуры ДНК из междиска 61С7/С8 показал отсутствие в его составе протяженных открытых рамок считывания. Частоты использования кодонов в найденных коротких рамках считывания достоверно отличались от частот использования кодонов в последовательностях, кодирующих белки у дрозофилы (Demakov et al., 1993). 6

Также неясно, на каком уровне организации хроматина возникают различия в упаковке ДНП дисков и междисков и насколько эти различия обусловлены физико-химическими свойствами ДНК из этих районов. Было бы интересно и важно понять, существует ли корреляция между дисковым рисунком политенных хромосом и петельно-доменной организацией хромосом, обнаруженной в интерфазных ядрах многих эукариотических клеток с помощью биохимических и электронно-микроскопических методов (Roberge and Gasser, 1992; Jackson et al., 1992; Razin, 1996). Как считается, данная организация необходима для регуляции клеточного деления, репликации и транскрипции (Laemmli et al., 1992; Razin, Gromova, 1995; Boulikas, 1995; Bode et al., 1995; Hart, Laemmli, 1998). Получить ответы на поставленные вопросы можно лишь детально исследовав молекулярно-генетическую организацию нескольких междисков. Однако малые размеры междисков, низкое содержание в них ДНК не позволяют использовать традиционные цитогенетические методы с целью точного соотнесения между собой молекулярных и цитологических данных для этих районов.

Демонстрация того, что встройка транспозона в междисковый район может вызывать образование нового тонкого диска, видимого под электронным микроскопом (Semeshin et al., 1986; 1989; Семешин и др., 1994), позволяет решить проблему точной привязки молекулярных и цитологических данных. Зная молекулярную организацию транспозона, встроившегося в междиск, можно клонировать прилежащую к нему ДНК (Demakov et al., 1993), что дает возможность прямых экспериментов по изучению биохимических и функциональных свойств междисковых районов.

Целью данной работы является молекулярно-генетический анализ междисковых районов политенных хромосом Drosophila melanogaster. В связи с этим были поставлены следующие конкретные задачи исследования: 7

1. Клонировать ДНК, прилежащую к встройкам транспозонов в районах междисков 85D9/D10 и 86В4/В6 и определить последовательность нуклеотидов в ней.

2. Провести сравнительный анализ последовательностей нуклеотидов в клонированной ДНК из районов междисков.

3. Экспериментально проверить возможное участие ДНК междисков в контактах с ядерным матриксом.

4. Исследовать транскрипционную активность ДНК из районов междисков 61С7/С8, 85D9/D10 и 86В4/В6.

5. Исследовать нуклеосомную организацию хроматина междисков.

Научная новизна. В представленной работе впервые проведено клонирование и определение первичной структуры ДНК, прилежащей к инсерциям транспозонов в районах междисков 85D9/D10 и 86В4/В6, что позволило провести сравнительный анализ ДНК из нескольких междисков. В результате работы обнаружены два новых генетических локуса, начала транскрибируемых областей которых, с большой вероятностью лежат в междисках. Впервые показано, что хроматин междисков нуклеосомно организован и содержит участки ДНК, связывающиеся с ядерным матриксом in vitro.

Практическая ценность. В настоящей работе показана высокая технологичность подхода, предложенного ранее для клонирования ДНК междисков. Проведены первые прямые эксперименты по изучению биохимических и функциональных свойств ДНК междисковых районов. Результаты этих экспериментов имеют существенное значение для дальнейшего анализа структурно-функциональной организации интерфазных хромосом и эукариотического генома в целом. 8

Апробация работы. Основные результаты данного исследования докладывались на XII Всероссийском симпозиуме «Структура и функции клеточного ядра» (Санкт-Петербург, 1996), VI Европейском энтомологическом конгрессе (Чешские Будеёвицы, 1998), Международной летней школе «Хроматин и регуляция транскрипции» (Москва, 1998).

Вклад автора. Основная часть экспериментов выполнена автором самостоятельно. Работа по связыванию ДНК междисков с белками ядерного матрикса in vitro была сделана автором в лаборатории проф. C.B. Разина, Институт биологии гена РАН (г. Москва), при техническом содействии Е.С. Юдинковой. Анализ транскрипционной активности междисковых районов методом Нозерн-блот гибридизации был частично проведен С.А. Демаковым в лаборатории проф. X. Модолелла, Автономный университет (г. Мадрид).

Объем работы. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов, результатов и обсуждения, а также выводов и списка цитируемой литературы, в который входит 216 ссылок. Работа изложена на 119 страницах машинописного текста, содержит 4 таблицы и 20 рисунков.

Заключение диссертации по теме «Генетика», Шварц, Юрий Борисович

Выводы.

1. Клонирована ДНК и определена последовательность нуклеотидов в районах междисков 85D9/D10 и 86В4/В6 хромосомы 3 D. melanogaster.

2. В результате сравнительного анализа последовательностей нуклеотидов ДНК междисков 85D9/D10, 86В4/В6 и последовательности из междиска 61С7/С8, определенной ранее, выявлены следующие общие особенности их организации: а). Уникальность в составе генома дрозофилы. б). Обогащенность блоками нуклеотидов длиной более 12 п.н. с содержанием А-Т пар более 80%. в). Насыщенность несовершенными прямыми и инвертированными повторами. г). Присутствие последовательностей, узнаваемых белками ядерного матрикса. д). Присутствие коротких открытых рамок считывания (длиной от 200 до 500 п.н.).

3. Найдены три новых генетических локуса. 5' концы траснскриптов двух из этих локусов с большой вероятностью лежат в междисках 85D9/D10 и 86В4/В6.

4. Экспериментально показано, что междиски 85D9/D10, 86В4/В6, 61С7/С8 политенных хромосом содержат участки ДНК, связывающиеся с ядерным матриксом in vitro (MAR).

5. На примере ДНК из района 61С7/С8 показано, что хроматин междисков организован в нуклеосомы, в клеточных ядрах слюнных желез и большинства тканей личинок 3-го возраста.

99

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Шварц, Юрий Борисович, 2000 год

1. Ананьев Е.В., Барский В.Е. Электронно-микроскопическая карта политенных хромосом слюнных желез дрозофилы (D. melanogaster). M.: Наука, 1985.

2. Бавыкин С.Г., Усаченко С.И., Шик В.В., Белявский А.В., Лишанская А.И., Ундрицов И.М., Заленская И.А., Мирзабеков А.Д. Первичная организация минимальных нуклеосом активных и репрессированных ядер// Мол. биология. 1985. Т. 19. С. 144-161.

3. Бакаев В.В., Варшавский А.Я., Георгиев Г.П. Структура хромосомных дезоксирибонуклеопротеидов. IX. Гетерогенность субъединиц хроматина in vitro и локализация гистона HI// Мол. биология. 1977. Т. 11. С. 294-302.

4. Барский В.Е., Ананьев Е.В. Визуализация элементарных структур в политенных хромосомах Drosophila melanogaster!! Мол. биология. 1985. Т. 19. N.1. С. 295-301.

5. Власова И.Е., Умбетова Г.Х., Циммерман В.Г., Алонсо К., Беляева Е.С., Жимулев И.Ф. Иммунофлуоресцентная локализация гибридов ДНК-РНК в политенных хромосомах Drosophila melanogaster!! Докл. АН СССР. 1984. Т. 274. N. 1.С. 189-192.

6. Георгиев Г.П. Гены высших организмов и их экспрессия. М.: Наука. 1989.

7. Георгиев Г.П., Ченцов Ю.С. О структуре клеточного ядра (экспериментальное электронно-микроскопическое исследование изолированных ядер)// Докл. АН СССР. 1960. Т. 132. С. 199-202.

8. Глазков М.В. Петельно-доменная организация генов в эукариотических хромосомах// Мол. биология. 1995. Т. 29. С. 965-982.

9. Демаков С.А. Молекулярно-генетический анализ ДНК междиска политенных хромосом дрозофилы: дис. . канд. биол. наук. Новосибирск. 1994.

10. Жимулев И.Ф. Политенные хромосомы: морфология и структура. Новосибирск: Наука. 1992.100

11. П.Жимулев И.Ф. Хромомерная организация политенных хромосом. Новосибирск: Наука. 1994.

12. Жимулев И.Ф., Беляева Е.С. Включение 3Н-уридина в хромосомы слюнных желез Drosophila melanogaster// Генетика. 1974. Т. 10. N.9. С. 71-79.

13. Жимулев И.Ф., Беляева Е.С. Изменения структуры политенных хромосом дрозофилы при длительном культивировании слюнных желез личинок в брюшной полости взрослых мух//Цитология. 1976. Т. 18. N.1. С. 5-9.

14. Жимулев И.Ф., Беляева Е.С., Лычев В.А. Изменение рисунка дисков в политенных хромосомах мутанта l(3)tl Drosophila melanogaster// Генетика. 1974. Т. 10. N.10. С. 73-79.

15. Керкис А.Ю., Жимулев И.Ф., Беляева Е.С. Метод электронномикроскопической авторадиографии для изучения структурно-функциональной организации определенных районов политенных хромосом// Цитология. 1975. Т. 17. N. 11. С. 1330-1331.

16. Мазин A.B., Кузнеделов К.Д., Краев A.C., и др. Методы молекулярной генетики и генной инженерии. Новосибирск: Наука, 1990.

17. Маниатис Т., Фрич Е.Е., Сэмбрук Д. Молекулярное клонирование. М.: Мир, 1984.

18. Перов H.A., Ченцов Ю.С. Электронно-микроскопическое изучение политенных хромосом слюнных желез личинок Chironomus plumosus// Докл. АН СССР. 1971. Т. 196. N. 6. С. 1452-1456.

19. Резник H.A., Ямполь Г.П., Киселева Е.В., Груздев А.Д., Христолюбова Н.Б. Возможная функциональная роль структуры хромомера// Молекулярные механизмы генетических процессов. М.: Наука, 1991. С. 51-58.

20. Семешин В.Ф., Жимулев И.Ф. О правилах электронно-микроскопического картирования политенных хромосом на давленых препаратах слюнных желез дрозофилы//Цитология. 1989. Т.31. N. 6. С. 728-731.

21. Семешин В.Ф., Чернухин В.А., Шабельников И.В., Омельянчук JI.B., Беляева Е.С., Жимулев И.Ф. Цитогенетический анализ инсерций в составе101междисков политенных хромосом дрозофилы// Генетика. 1994. Т.30. N.7. С. 927-933.

22. Семешин В.Ф., Шлома В.В. Модель формирования малых пуфов в политенных хромосомах Drosophila melanogaster// Цитология. 2000. В печати.

23. Ханаан Д. Методы трансформации Е. coli.// Клонирование ДНК/ под ред. Гловер Д. М.: Мир, 1988. С. 140-174.

24. Allan J., Mitchell T., Harborne N., Boehm L., Crane-Robinson C. Roles of HI domains in determining higher order chromatin structure and HI location// J. Mol. Biol. 1986. V.187.P. 591-601.

25. Alonso C., Pages M., Alcover A. Chromosomal transcription: functional implication of chromatin structure// Pontifie Acad. Aci. Scr. Var. 1984. V.7. P. 2585-2591.

26. Altschul S.F., Madden T.L., Schaffer A.A., Zhang J., Zhang Z., Miller W., and Lipman D. J. Gapped BLAST and PSI-BLAST: a new generation of protein database search programs// Nucl. Acids Res. 1997. V.25. P. 3389-3402.

27. Ananiev E.V., Barsky V.E. Localization of RNA synthesis sites in the 1B-3C region of the Drosophila melanogaster X chromosome// Chromosoma. 1978. V.65.P. 359-371.

28. Ananiev E.V., Barsky V.E. Elementary structures in polytene chromosomes of Drosophila melanogaster//Chromosoma. 1985. V.93. P. 104-112.

29. Arndt-Jovin D.J., Robert-Nicoud M., Zarling D.A., Greider C., Weimer E., Jovin T.M. Left-handed Z-DNA in bands of acid-fixed polytene chromosomes// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1983. V.80. P. 4344-4348.

30. Artavanis-Tsakonas S., The molecular biology of Notch locus and the fine tuning of differentiation in Drosophila!! Trends Genet. 1988. V.4. P. 95-100.

31. Artero R., Prokop A., Paricio N., Begemann G., Pueyo I., Mlodzik M., Perez-Alonso M., Baylies M.K. The muscleblind gene participates in the organization of102

32. Z-band and epidermal attachments of Drosophila muscles and is regulated by Dmeflll Dev. Biol. 1998. V.195. P. 131-143.

33. Barrack E.R., Coffey D.S. The specific binding of estrogens and androgens to the nuclear matrix of sex hormone responsive tissues// J. Biol. Chem. 1980. V.255. P. 7265-7275.

34. Beermann W. Chromomeres and genes// Results and problems in cell differentiation/ Ed. W. Beermann. Berlin; Heidelberg; New York: Springer. 1972. V.4. P. 1-33.

35. Belenkaya T., Barseguyan K., Hovhannisyan H., Biryukova I., Kochieva E.Z., Georgiev P. P element sequences can compensate for a deletion of the yellow regulatory region in Drosophila melanogasterII Mol. Gen. Genet. 1998. V.259. P. 79-87.

36. Belyavsky A., Bavykin S., Goguadze E., Mirzabekov A. Primary organization of the nucleosomes containing all five histones and DNA 175 and 165 base-pairs long//J. Mol. Biol. 1980. V.139. P. 519-536.

37. Berendes H.D. Salivary gland function and chromosomal puffing patterns in Drosophila hydeill Chromosoma. 1965. V.17. P. 35-77.

38. Berezney R., Coffey D.S. Identification of a nuclear protein matrix// Biochem. Biophys. Res. Commun. 1974. V.60. P. 410-1417.

39. Berezney R., Coffey D.S. Nuclear protein matrix: association with newly synthesized DNA// Science. 1975. V.189. P. 291-292.103

40. Bode J., Schlake T., Rios-Ramires M., Stengert M., Kay V. and Klehr-Wirth D. Scaffold/Matrix-Attached Regions: structural properties creating transcriptionaly active loci//Int. Rev. of Cytol. 1995. V. 162A. P. 389-454.

41. Bonner J.J., Parks C., Parker-Thornberg J., Mortin M.A., Pelham H.R.B. The use of promoter fusions in Drosophila genetics: isolation of mutations affecting the heat shock response// Cell. 1984. V.37. P. 979-991.

42. Boulikas T. Chromatin domains and prediction of MAR sequences// Int. Rev. of Cytol. 1995. V. 162A. P. 279-388.

43. Brazett-Jones D.P., Cote J., Landel C.C. Peterson C.L. Workman J.L. The SWI/SNF complex creates loop domains in DNA and polynucleosome arrays and can disrupt DNA-histone contacts within these domains// Mol. Cell. Biol. 1999. V.19.P. 1470-1478.

44. Bridges C.B. Salivary chromosome maps with a key to the banding of the chromosomes of Drosophila melanogaster// J.Hered. 1935. V.26. P. 60-64.

45. Burkholder C.D. Whole mount electron microscopy of polytene chromosomes from Drosophila melanogaster/! Can. J. Genet. Cytol. 1976. V.18. P. 67-77.

46. Choi Y.D., Grabowski P.J., Sharp P.A., Dreyfuss G. Heterogeneous nuclear ribonucleoproteins: role inRNA splicing// Science. 1986. V.231. P. 1534-1539.

47. Clark D.V., Sabl J.F., Henikoff S. Repetitive arrays containing a housekeeping gene have altered polytene chromosome morphology in Drosophila// Chromosoma. 1998. V.107. P. 96-104.

48. Cockerill P.N. and Garrard W.T. Chromosomal loop anchorage of the kappa immunoglobulin gene occurs next to the enhancer in a region containing topoisomerase II sites// Cell. 1986.V.44. P. 273-282.

49. Cook P.R., Brazell I.A. Supercoils in human DNA// J. Cell Sci. 1975. V.19. P. 261-279.

50. Cook P.R., Brazell I.A. Conformational constrains in human DNA// J. Cell Sci. 1976. V.22. P. 287-302.

51. Cook P;R., Brazell I.A., Jost E. Characterization of nuclear structures containing superhelical DNA// J. Cell Sci. 1976. V.22. P. 303-324.

52. Cook P.R., Brazell I.A. Mapping sequences in loops of nuclear DNA by then-progressive detachment from the nuclear cage// Nucl. Acids. Res. 1980. V.8. P. 2895-2906.

53. Crick F.H. General model for the chromosomes of higher organisms// Nature. 1971. V.234. P. 25-27.

54. Crick F.H. Linking numbers and nucleosomes// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1976. V.73. P. 2639-2643.

55. Csink A.K. and Henikoff S. Large-scale chromosomal movements during interphase progression in Drosophila// J. Cell. Biol. 1998. V.143. P. 13-22.

56. Cuvier O., Hart C.M., Laemmli U.K. Identification of a class of chromatin boundary elements. Mol. Cell. Biol. 1998. V.18. P. 7478-7486.

57. Danehlot B. Transcription in polytene chromosomes// Cell. 1975. V.4. P. 1-9.

58. Dej K.J. and Spradling A.C. The endocycle controls nurse cell polytene chromosome structure during Drosophila oogenesis// Development. 1999. V.126. P. 293-303.

59. Demakov S.A., Semeshin V.F., Zhimulev I.F. Cloning and molecular genetic analysis of Drosophila melanogaster interband DNAH Mol. Gen. Genet. 1993. V.238. P. 437-443.

60. Derksen J., Berendes H.D., Willart E. Production and release of a locus-specific ribonucleoprotein product in polytene nuclei of Drosophila hydeill J. Cell Biol. 1973. V.59. P. 661-668.

61. Ding H.-F., Bustin M., Hansen U. Alleviation of histone HI-mediated transcriptional repression and chromatin compaction by the acidic activation105region in chromosomal protein HMG-14// Mol. Cell. Biol. 1997. V.17. P. 58435855.

62. Donahue P.R., Palmer D.K., Condie J.M., Sabatini L.M., Blumenfeld M. Drosophila histone H2A.2 is associated with the interbands of polytene chromosomes// Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1986. V.83. P. 4744-4748.

63. Drew H., Takano T., Tanaka S., Itakura K., Dickerson R.E. High-salt d(CpGpCpGp), a left-handed Z' DNA double helix// Nature. 1980. V.286. P. 567573.

64. Dworetzky S.I., Wright K.L., Fey E.G., Penman S., Lian J.B., Stein J.L., Stein G.S. Sequence-specific DNA-binding proteins are components of a nuclear matrix-attachment site//Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1992. V.89. P. 4178-4182.

65. Finch J.T., Klug A. Solenoidal model for superstructure in chromatin// Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1976. V.73. P. 1897-1901.

66. Follette P.G. and O'Farrell P.H. Cdks and the Drosophila cell cycle// Curr. Opin. Genet. Dev. 1997. V.7. P. 17-22.

67. Follette P.G., Duronio R.J., O'Farrell P.H. Fluctuations in Cyclin E levels are required for multiple rounds of endocycle S phase in Drosophila// Curr. Biol. 1998. V.8. P. 235-238.

68. Frasch M., Glover D.M., Saumweber H. Nuclear antigens follow different pathways into daughter nuclei during mitosis in early Drosophila embryos// J. Cell. Sci. 1986. V.82. P. 155-172.

69. Fujita S. Chromosomal organization as a genetic basis of cytodifferentiation in multicellular organisms// Nature. 1965. V.206. P. 742-744.

70. Fujita S., Takamoto K. Synthesis of messenger RNA on the polytene chromosomes of Dipterian salivary glandII Nature. 1963. V.200. P. 494-495.

71. Fung J.C., Marshall W.F., Dernburg A., Agard D.A., Sedat J.W. Homologous chromosome pairing in Drosophila melanogaster proceeds through multiple independent initiations// J. Cell Biol. 1998. V. 141. P. 5-20.106

72. Gasser S.M., Amati B.B., Cardenas M.E., Hoffman J.F.-X. Studies on scaffold attachments sites and their relation to genome function// Int. Rev. Cytol. 1989. V.119. P. 57-96.

73. Geyer P.K., Green M.M., Corces V.G. Tissue-specific transcriptional enhancers may act in trans on the gene located in the homologous chromosome: the molecular basis of transvection in Drosophila// EMBO J. 1990. V.9. P. 2247-2256.

74. Hart C.M., Laemmli U.K. Facilitation of chromatin dynamics by SARs// Curr. Opin. Genet. Dev. 1998. V.8. P. 519-525.

75. Hart C.M., Zhao K., Laemmli U.K. The scs' boundary element: characterization of boundary element-associated factors// Mol. Cell. Biol. 1997. V.17. P. 9991009.

76. Hewish D.R., Burgoyne L.A. Chromatin substructure: the digestion of chromatin at regulatory spaces sites by a nuclear DNAse// Biochem. Biophys. Res. Commun. 1973. V.52. P. 504-510.

77. Hill R.J. On the status of the Z-DNA question for animal chromosomes// BioEssay. 1984. Y.l. P. 244-249.

78. Hill R.J., Stollar B.D. Dependence of Z-DNA antibody binding to polytene chromosomes on acid fixation and DNA torsional strain// Nature. 1983. V.305. P. 338-340.107

79. Hill R.J. Mott M.R., Steffensen D.M. The preparation of polytene chromosomes for localization of nucleic acid sequences, proteins and chromatin conformation// Int. Rev. Cytol. 1987. V.108. P. 61-118.

80. Hoffman E.P., Corces V.G. Sequences involved in temperature and ecdysteron-induced transcription are located in separate regions of Drosophila melanogaster heat shock gene//Mol. Cell. Biol. 1986. V.6. P. 663-673.

81. Horowitz R.A., Agard D.A., Sedat J.W., Woodcock C.L. The three-dimensional architecture of chromatin in situ: electron tomography reveals fibers composed of a continuously variable zig-zag nucleosomal ribbon// J. Cell Biol. 1994. V.125. P. 1-10.

82. Hughes T.A., Pombo A., McManus J., Hozak P., Jackson D.A., Cook P.R. On the structure of replication and transcription factories// J. Cell. Sci. 1995. V.19 (Supplement). P. 59-65.

83. Jack R.S., Eggert H. The elusive nuclear matrix// Eur. J. Biochem. 1992. V.209. P. 503-509.

84. Jackson D.A., Cook P.R. Transcription occurs at a nucleoskeleton// EMBO J. 1985. V.4. P. 919-925.

85. Jackson D.A., Cook P.R. Replication occurs at a nucleoskeleton// EMBO J. 1986. V.5. P. 1403-1410108

86. Jackson D.A., Dickinson P., Cook P.R. The size of chromatin loops in HeLa cells//EMBO J. 1990. V.9. P. 567-571.

87. Jackson D.A., Dolle A., Robertson G., Cook P.R. The attachments of chromatin loops to the nucleoskeleton// Cell. Biol. Int. Rep. 1992. V.16. P. 687-696.

88. Jackson D.A., Hassan A.B., Errington R.J., Cook P.R. Visualization of focal sites of transcription within human nuclei// EMBO J. 1993. V.12. P. 1059-1065.

89. Jin Y., Wang Y., Walker D.L., Dong H., Conley C., Johansen J., Johansen K.M. JIL-1: a novel chromosomal tandem kinase implicated in transcriptional regulation in Drosophilall Molec. Cell. 1999. V.4. P. 129-135.

90. Kalisch W.-E., Schwitalla G., Whitmore T. Electron microscopic band-interband pattern of the X chromosome in Drosophila hydei// Chromosoma. 1986. V.93. P. 387-392.

91. Kellum R., Schedl P. A position-effect assay for boundaries of higher order chromosomal domains// Cell. 1991. V.64. P. 941-950.

92. Keppy D.O., Welshons W.J. The cytogenetics of a recessive visible mutant associated with a deficiency adjacent to the Notch locus in Drosophila melanogaster// Genetics. 1977. V.85. P. 497-506.

93. Kiknadze I.I., Perov N.A., Chentsov Yu.S. Electron microscopic studies on the polytene chromosomes of Chironomus thummi salivary gland// Chromosoma. 1976. V.55. P. 91-103.

94. Kirov N., Djondjirov L., Tsanev R. Nuclear matrix and transcriptional activity of the mouse a-globin gene// J. Mol. Biol. 1984. V.180. P. 601-614.

95. Kiryanov G.I., Manamshyan T.A., Polyakov V., Fais D., Chentsov Y.S. Levels of granular organization of chromatin fibers// FEBS Lett. 1976. V.67. P. 323-327.

96. Kornberg R.D. Chromatin structure: a repeating unit of histones and DNA// Science. 1974. V.184. P. 868-871.

97. Kohler G., Milstein C. Continuous cultures of fused cells secreting antibody of predefined specificity//Nature. 1975. V.256. 495-497.109

98. Kornberg R.D. Structure of chromatin// Annu. Rev. Biochem. 1977. V.46 P. 931-954

99. Kornberg R.D., Lorch Y. Twenty-five years of the nucleosome, fundamental particle of the eukaryote chromosome// Cell. 1999. V.98. P. 285-294.

100. Laemmli U.K., Kas E., Poljak L., Adachi Y. Scaffold associated regions: cis-acting determinants of chromatin loops and functional domains. Curr. Opin. Genet. Dev. 1992. V.2. P. 275-285.

101. Laird C.D. Structural paradox of polytene chromosomes// Cell. 1980. V.22. P. 869-874.

102. Lakhotia S.C. Bands and condensed chromatin as sites of transcription in polytene chromosomes of Drosophila!I Indian J. Eptl. Biol. 1979. V.17. P. 239248.

103. Lamond A.I., Earnshaw W.C. Structure and function in the nucleus// Science. 1998. V.280. P. 547-553.

104. Lefevre G. J., Green M.M. Genetic duplication in the white-split interval of the X chromosome in Drosophila melanogaster!I Chromosoma. 1972. V.36. P. 391412.

105. Levina E.S., Bavykin S.G., Shick V.Y., Mirzabekov A.D. The method of crosslinking histones to DNA partly depurinated at neutral pHII Anal. Biochem. 1981. V.110. P. 93-101.110

106. Lewin B. Chromatin and gene expression: constant questions, but changing answers// Cell. 1994. V.79. P. 397-406.

107. Lewis E.B. The theory and application of a new method of detecting chromosomal rearrangements m Drosophila melanogasterll Am. Nat. 1954. V. 88. P. 225-239.

108. Lis J.T., Simon J.A., Sutton C.A. New heat shock puffs and ?-galactosidase activity resulting from transformation of Drosophila with an hsp70-lacZ gene// Cell. 1983. V.35. P. 403-410.

109. Lu Q., Wallrath L.L., Elgin S.C.R. Using Drosophila P-element-mediated germ line transformation to examine chromatin structure and expression of in vitro-modified genes//Methods inMol. Genet. 1993. V.l P. 333-357.

110. Marsden M.P., Laemmli U.K. Metaphase chromosome structure: evidence for a radial loop model// Cell. 1979. V.17. P. 849-858.

111. Matunis M.J., Matunis E.L., Dreyfuss G. Isolation of hnRNP complexes from Drosophila melanogaster/n. Cell Biol. 1992. V. 116. P. 245-255.

112. McCready S.J., Akrigg A., Cook P.R. Electron microscopy of intact nuclear DNA from human cells// J. Cell Sci. 1979. V.39. P. 53-62.

113. McGhee J.D., Felsenfeld G. Nucleosome structure// Annu. Rev. Biochem. 1980. V.49. P. 1115-1156.

114. Mehlin H., Danehlot B., Skoglund U. Translocation of a specific premessenger ribonucleoprotein particle through the nuclear pore studied with electron microscope tomography// Cell. 1992. V.69. P. 605-613.

115. Mirkovitch J., Mirault E., Laemmli U.K. Organization of the higher order chromatin loop: Specific DNA attachment sites on nuclear scaffold// Cell. 1984. V. 39. P. 323-332

116. Mirkovitch J., Spierer P., Laemmli U.K. Genes and loops in 320,000 base-pairs of the Drosophila melanogaster chromosome// J. Mol. Biol. 1996. V.190. P. 255258.1.l

117. Mirzabekov A., Shick V., Belyavsky A., Bavykin S. Primary organization of the nucleosome core particle of chromatin: sequence of histone arrangement along DNA// Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1978. V.75. P. 4184-4188.

118. Morris J.R., Chen J., Filandrinos S.T., Dunn R.C., Fisk R., Geyer P.K., Wu Ct. An analysis of transvection at the yellow locus of Drosophila melanogaster!/ Genetics. 1999. V.151. P. 633-651.

119. Mott M.R., Hill R.J. The ultrastructural morphology of native salivary gland chromosomes of Drosophila melanogaster: the band-interband question// Chromosoma. 1986. V.94. P. 403-411.

120. Mott M.R., Burnett E.J., Hill R.J. Ultrastructure of polytene chromosomes of Drosophila isolated by microdissection//J. Cell Sci. 1980. V.45. P. 15-30.

121. Mullinger A.M., Johnson R.T. The organization of supercoiled DNA from human chromosomes// J. Cell Sci. 1979. V.38. P. 369-389.

122. Nakayasu H., Berezney R. Nuclear matrins: identification of the major nuclear matrix proteins// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1991. V.88. P. 10312-10316.

123. Nordheim A., Pardue M.L., Lafer E.M., Moller A., Stollar B.D., Rich A. Antibodies to left-handed z-DNA bind to interband regions of Drosophila polytene chromosomes//Nature. 1981. V.294. P. 417-422.

124. O'Kane C.J., Gehring W.S. Detection in situ of genomic regulatory elements in Drosophila//Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 1987. V.84. P. 9123-9127.

125. Olins A.L., Olins D.E. Spheroid chromatin units (v-bodies)// Science. 1974. V.184. P. 330-332.

126. Paul J.S. General theory of chromosomes structure and gene activation in eucaryotes//Nature. 1972. V.238. P. 444-446.

127. Paul J.S., Mateyko G.M. Quantitative interference microscopy of polytene chromosomes. II. Cytochemical studies via ultramicrospectrophotometry// Exptl. Cell Res. 1970. V.59. P. 237-243.112

128. Pemov A., Bavykin S., Hamlin J.L. Proximal and long-range alterations in chromatin structure surrounding the Chinese hamster dihydrofolate reductase promoter// Biochemistry. 1995. V.34. P. 2381-2392.

129. Pirrotta V. The genetics and molecular biology of zeste in Drosophila melanogaster// Adv. Genet. 1991. V29. P. 302-348.

130. Pohl F.M., Jovin T.M. Salt-induced co-operative conformational change of a synthetic DNA: equilibrium and kinetic studies with poly (dG-dC)// J. Mol. Biol. 1972. V.67. P. 375-396.

131. Ramos R.G.P. Grimwade B.G., Wharton K.A., Scottgale T.N., Artavanis-Tsakonas S. Physical and functional defenition of the Drosophila Notch locus by P element transformation// Genetics. V.123. P. 337-348.

132. Razin S.V. Functional architecture of chromosomal DNA domains// Crit. Rev. Eukaryot. Genes Expr. 1996. V.6. P. 247-269.

133. Razin S.V., Gromova I.I. The channels model of nuclear matrix structure// BioEssays. 1995. V.17. P. 443-450.

134. Razin S.V., Gromova I.I., Iarovaia O.V. Specificity and functional significance of DNA interaction with the nuclear matrix: New approaches to clarify the old questions// Int. Rev. Cytol. 1995. V.162B. P. 405-448.

135. Reeves R., Nissen M.S. The AT-DNA binding domain of mammalian high mobility group I chromosomal proteins// J. Biol. Chem. 1990. V.265. P. 85738582.

136. Richards G., Cassab A., Bourouis M., Jarry B., Dissous C. The normal developmental regulation of a cloned Sgs3 "glue" gene chromosomally integrated in Drosophila melanogaster by P element transformation// EMBO J. 1983. V.2. P. 2137-2142.113

137. Richmond T.J., Finch J.T., Rushton B., Rodes D., Klug A. Structure of nucleosome core particle at 7 A resolution//Nature. 1984. V.322. P. 532-537.

138. Ris H., Kubai D.E. Chromosome structure// Annu. Rev. Genet. 1970. V.4. P. 263-294.

139. Risau W., Symmons P., Saumweber H., Frasch M. Nonpackaging and packaging proteins of hnRNA in Drosophila melanogasterlI Cell. 1983. V.33. P. 529-541.

140. Roberge M., Dahmus M.E., Bradbury E.M. Chromosomal loop/nuclear matrix organization of transcriptionally active and inactive RNA polymerases in HeLa nuclei// J. Mol. Biol. 1988. V.201. P. 545-555.

141. Roberge M., Gasser S.M. DNA loops: Structural and functional properties of scaffold-attached regions// Mol. Microbiol. 1992. V.6. P. 419-423.

142. Robinson S.I., Nelkin B.D., Vogelstein B. The ovalbumin gene is associated with the nuclear matrix of chicken oviduct cells// Cell. 1982. V.28. P. 99-106.

143. Rubin G.M., Spradling A.C. Genetic transformation of Drosophila with transposable element vectors// Science. 1982. V.218. P. 348-353.

144. Rubin G.M., Spradling A.C. Vector P element-mediated gene transfer in Drosophila//Nucl. Acids Res. 1983. V.ll. P. 6341-6351.

145. Rudkin G.T., Stollar B.D. High resolution detection of DNA-RNA hybrids in situ by indirect immunofluorescence// Nature. 1977. V.265. P. 472-474.

146. Rykowski M.C., Parmelee S.J., Agard D.A., Sedat J.W. Precise determination of the molecular limits of a polytene chromosome band: Regulatory sequences for the Notch gene are in the interband// Cell. 1988. V.54. P. 461-472.

147. Sambrook J., Fritsch E.F., Maniatis T. Molecular cloning: A laboratory manual. Cold Spring Harbor Laboratory Press. Cold Spring Harbor, New York. 1989.

148. Sass H. Hierarchy of fibrillar organization levels in the polytene interphase chromosomes of Chironomusll J. Cell Sci. 1980. V.45. P. 269-293114

149. Sass H., Bautz E.K.F. Immunoelectron microscopic localization of RNA polymerase B on isolated polytene chromosomes of Chironomus tentans// Chromosoma. 1982a. V.85. P. 633-642.

150. Sass H., Bautz E.K.F. Interbands of polytene chromosomes: binding sites and start points for RNA polymerase// Chromosoma. 1982b. V.86. P. 77-93.

151. Searles L.L., Voelker R.A. Molecular characterization of the Drosophila vermilion locus and its supressible allels// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986. V.83. P. 404-408.

152. Searles L.L., Ruth R.S., Pret A.M., Fridell R.A., Ali A.J. Structure and transcription of the Drosophila melanogaster vermilion gene and several mutant allels// Mol. Cell. Biol. 1990. V.10. P. 1423-1431.

153. Semeshin V.F., Zhimulev I.F., Belyaeva E.S. Electron microscope autoradiographic study of transcriptional activity of Drosophila melanogaster polytene chromosomes// Chromosoma. 1979. V.73. P. 163-177.

154. Semeshin V.F., Baricheva E.M., Belyaeva E.S., Zhimulev I.F. Electron microscopical analysis of Drosophila polytene chromosomes. I. Mapping of the 87A and 87C heat shock puffs in development// Chromosoma. 1982. V.87. P. 229237.

155. Semeshin V.F., Baricheva E.M., Belyaeva E.S., Zhimulev I.F. Electron microscopical analysis of Drosophila polytene chromosomes. III. Mapping of puffs developing from one band// Chromosoma. 1985. V.91. P. 234-250.

156. Semeshin V.F., Artero R., Perez-Alonso M., Shloma V.V. Electron microscopic in situ hybridization of digoxigenin-dUTP-labelled DNA probes with Drosophila melanogaster polytene chromosomes// Chrom. Res. 1998. V.6. P. 405-410.

157. Shaffer C.D., Wuller J.M., Elgin S.C.R. Preparation of Drosophila nuclei// Methods. Cell Biol. 1994. V.44. P. 185-189.

158. Shick V., Belyavsky A., Bavykin S., Mirzabekov A. Primary organization of nucleosome core particles. Sequential arrangement of histones along DNA// J. Mol. Biol. 1980. V.139. P. 491-517.

159. Simon J.A., Sutton C.A., Lobell R.B., Glaser R.L., Lis J.T. Determinants of heat shock-induced chromosome puffing// Cell. 1985. V.40. P. 805-817.

160. Singh G.B., Kramer J.F., and Krawetz S.A. Mathematical model to predict regions of chromatin attachment to the nuclear matrix// Nucl. Acids Res. 1997. V.25. P. 1419-1425.

161. Skaer R.J. Interband transcription in drosophila// J. Cell Sci. 1977. V.26. P. 251-266.

162. Skaer R.J. Transcription in the interbands of Drosophila// Phil. Trans. R. Soc. Lond. 1978. V.283. P. 411-413.

163. Smith H.C., Berezney R. DNA polymerase alpha is tightly bound to the nuclear matrix of actively regenerating liver// Biochem. Biophys. Res. Commun. 1980. V.97. P. 1541-1547.

164. Solomon M.J., Larsen P.L., Varshavsky A. Mapping protein-DNA interactions in vivo with formaldehyde: Evidence that Histone H4 is retained on a highly transcribed gene// Cell. 1988. V.53. P. 937-947.116

165. Sorsa M., Sorsa V. Electron microscopic observation on interband fibrils in Drosophila salivary chromosomes// Chromosoma. 1967. V.22. P. 32-41.

166. Sorsa V. A hypothesis for the origin and evolution of chromomere DNA// Hereditas. 1975. V.81. P. 77-84.

167. Sorsa V. Structural analysis of polytene chromosome bands and interbands// In: Lakovaara S (ed) Advances in genetics, development and evolution of drosophila. Plenum, New York. 1982a. P. 11-21.

168. Sorsa V. Volume of chromatin fibers in interbands and bands of polytene chromosomes// Hereditas. 1982b. V.97. P. 103-113.

169. Sorsa V. An attempt to estimate DNA content and Distribution in the zeste-white region of the X chromosome of Drosophila melanogaster/f Biol. Zbl. 1982c. V.101.P. 81-95.

170. Sorsa V. Interband fibrils of polytene chromosomes// Cell. Diff. 1983. V.12. P. 137-142.

171. Sorsa V Electron microscopic mapping and ultrastructure of Drosophila polytene chromosomes// In: King RC, Akai H (eds) Insect ultrastructure V.2. Plenum, New York. 1984. P. 75-107.

172. Sorsa V., Saura A.O., Heino T.I. Electron microscopic map of divisions 61, 62, and 63 of salivary gland 3L chromosome in Drosophila melanogaster// Chromosoma. 1984. V.90. P. 177-184.

173. Spierer A., Spierer P. Similar level of polyteny in bands and interbands of Drosophila giant chromosomes// Nature. 1984. V.307.P. 176-178.

174. Spradling A.C., Stern D.M., Kiss I., Root J., Laverty T., Rubin G.M. Gene disruption using P transposable elements: an integral component of the Drosophila genome project// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. V. 92. P. 1082410830.

175. Stokes D.G., Tartof K.D., Perry R.P. CHD1 is concentrated in interbands and puffed regions of Drosophila polytene chromosomes// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V.93. P. 7137-7142.117

176. Struhl K. Chromatin structure and RNA polymerase II connection: implications for transcription// Cell. 1996. V.84. P. 179-182.

177. Tang X., Nakata Y., Li H., Zhang M., Gao H., Fujita A., Sakatsume O., Ohta T., Yokoyama K. The optimization of preparations of competent cells for transformation of £.co////Nucl. Acids Res. 1994. V.22. P. 2857-2858.

178. Thoma F., Keller T., Klug A. Involvment of histone HI in the organization of the nucleosome and of the salt dependent superstructures of chromatin// J. Cell. Biol. 1979. V.83. P.403-427.

179. Udvardy A., Maine E., Schedl P. The 87A7 chromomere: identification of novel chromatin structures flanking the heat shock locus that may define the boundaries of higher order domains// J. Mol. Biol. 1985. V.185. P. 341-358.

180. Urata Y., Parmelee S.J., Agard D.A., Sedat J.W. A three-dimentional structural dissection of Drosophila polytene chromosome// J. Cell. Biol. 1995. V.131. P.279-295.

181. Van Holde K.E., Sahasrabuddhe G.G., Shaw B.R., Van Bruggen E.F.J., Arnberg A.C. A model for particulate structure in chromatin// Nucl. Asids Res. 1974. V.l.P. 1579-1586.

182. Vlassova I.E., Umbetova G.H., Zimmermann V.H., Alonso C. Belyaeva E.S., Zhimulev I.F. Immunofluorescense localization of DNA:RNA hybrids in Drosophila melanogaster polytene chromosomes// Chromosoma. 1985. V.91. P. 251-258.

183. Von Kries J.P., Buhrmester H., Stratling W.H. A matrix/scaffold attachment region binding protein: identification, purification, and mode of binding// Cell. 1991. V.64.P. 123-135.118

184. Von Kries J.P., Buck F., Stratling W.H. Chicken MAR binding protein pl20 is identical to human heterogeneous nuclear ribonucleoprotein (hnRNP) U// Nucl. Acids. Res. 1994. V.22. P. 1215-1220.

185. Weiss A., Herzig A., Henning J., Lehner C.F. Continuous Cyclin E expression inhibits progression through endoreduplication cycles in Drosophila// Curr. Biol. 1998. V.8. P. 239-242.

186. Welshons W.J., Keppy D.O. Intragenic deletions and salivary band relationships in Drosophila// Genetics. 1975. V.80. P. 143-155.

187. Woodcock C.L., Grigoryev S.A., Horowitz R.A., Whitaker N. A chromatin folding model that incorporates linker variability generates fibers resembling the native structures.// Proc Natl Acad Sci U S A. 1993. V.90. P. 9021-9025.

188. Wu C. The 5'-end of Drosophila heat shock genes in chromatin are hypersensitive to DNAase I//Nature. 1980. V.286. P. 854-860.

189. Wu C., Bingham P.M., Livak K.J., Holmgren R., and Elgin S.C.R. Evidence for higher order domains of defined DNA sequence// Cell. 1979. V.16. 797-806.

190. Zeng C., He D., Berget S.M., Brinkley B.R. Nuclear-mitotic apparatus protein: a structural interphase between the nucleoskeleton and RNA splicing// Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. V.91. P. 1505-1509.

191. Zenk D.W., Ginder G.D. and Brotherton T.W. A nuclear matrix protein binds tightly to DNA in the avian beta-globin enhancer// Biochemistry. 1990. V. 29. P. 5221-5226.

192. Zhao K., Kas E., Gonsales E., Laemmli U.K. SAR-dependent mobilization of histone HI by HMG-I/Y in vitro: HMG-I/Y is enriched in HI-depleted chromatin//EMBO J. 1993. V.12. P. 3237-3247.

193. Zhao K., Hart C.M., Laemmli U.K. Visualization of chromosomal domains with Boundary Element-Associated Factor BEAF-32// Cell. 1995. V.81. P. 879889.

194. Zhimulev I.F. Morphology and structure of polytene chromosomes// Adv. Genet. 1996. V.34. P. 1-497.119

195. Zhimulev I.F., Belyaeva E.S. 3H-uridine labelling patterns in the Drosophila melanogaster salivary gland chromosomes X, 2R and 3L// Chromosoma. 1975a. V.49. P. 219-231.

196. Zhimulev I.F., Belyaeva E.S. Proposals to the problem of structural and functional organization of polytene chromosomes// Theor. Appl. Genet. 1975b. V.45. P. 335-340.

197. Zhimulev I.F., Pokholkova G.V., Bgatov A.V., Semeshin V.F., Belyaeva E.S. Fine cytogenetical analysis of the band 10A1-2 and the adjoining regions in the Drosophila melanogaster X chromosome. II. Genetical analysis// Chromosoma. 1981b. V.82. P. 25-40.

198. Zhimulev I.F., Belyaeva E.S., Semeshin V.F. Informational content of polytene chromosome bands and puffs// CRC Critical Reviews in Biochemistry. 1981c. V.ll.P. 303-340.