Пути формирования факультативного гетерохроматина у дрозофилы тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Ильин Артём Александрович

• Ильин Артём Александрович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Ильин Артём Александрович

Список сокращений

1. Введение

1.1 Актуальность темы исследования

1.2 Цель и задачи исследования

1.3 Научная новизна результатов, теоретическая и практическая значимость исследования

1.4 Личное участие автора в проведении исследований

1.5 Положения, выносимые на защиту

1.6 Апробация работы

1.7 Структура и объем диссертации

2. Обзор литературы

2.1 Введение

2.2 Белки семейства НР1 и их роль в формировании гетерохроматина

2.3 Роль Рс в формировании факультативного гетерохроматина

2.4 Роль piРНК-пути в формировании факультативного гетерохроматина

2.5 Ядерная ламина и ее роль в формировании периферического хроматина

3. Материалы и методы

3.1 Линии и клеточные культуры Drosophila melanogaster, использованные в работе

3.2 Получение трансгенной конструкции pUAST-attB-Dam-Piwi

3.3 Иммунофлуоресцентное окрашивание и конфокальная микроскопия

3.4 Антитела

3.5 Выделение тотальной РНК дрозофилы и ее секвенирование

3.6 Выделение геномной ДНК дрозофилы и ее секвенирование

3.7 Проведение процедуры DamID

3.8 Биоинформатический анализ

3.8.1 Анализ результатов DamID-seq

3.8.2 Анализ результатов RNA-seq

3.8.3 Определение мест инсерций МЭ в геноме по результатам секвенирования геномной ДНК

3.8.4 Анализ данных из других источников

4. Результаты

4.1. Используемая в работе методология DamID

4.2. Анализ взаимодействий Piwi и НР1а с геномом соматических клеток яичников дрозофилы

4.2.1. В соматических клетках яичников только небольшая часть доменов НР1а образуется за счет его связывания с МЭ и последующего распространения на соседние участки генома

4.2.2. В соматических клетках яичников Piwi и НР1а находятся в кратковременном контакте

с хроматином, прикрепленным к ядерным порам

4.2.3. В соматических клетках яичников Piwi и НР1а взаимодействуют с белок-кодирующими генами (в основном с их промоторами)

4.2.4. Влияние Piwi и НР1 на экспрессию генов и МЭ, с которыми они взаимодействуют

4.3. Анализ доменов связывания белков НР1, ламина Dm0 и Рс с геномом в нейронах личинок дрозофилы

4.3.1. НР1а связывается с ЛАДами в нейронах, но не в культуре клеток Кс167

4.3.2. Более половины доменов Рс пересекается с ЛАДами как в Кс167, так и в нейронах

4.3.3. Влияние НР1а, ламина Dm0 и Рс на экспрессию генов в нейронах дрозофилы

4.3.4. Сопоставление положения центромер относительно ядерной оболочки в нейронах и в эмбриональных клетках Кс167 дрозофилы

5. Обсуждение

6. Выводы

7. Литература

Благодарности

Список сокращений

МЭ - мобильные элементы Pc - Polycomb

PRE - Polycomb Response Element piPHK - Piwi-interacting РНК ЛАД - ламина-ассоциированный домен т.п.н. - тысяч пар нуклеотидов ПО - программное обеспечение

HMM - hidden Markov model, скрытая Марковская модель OSC - ovarian somatic cells, соматические клетки яичника POI - protein of interest, интересующий исследователя белок

DamID - DNA adenine methylase identification, идентификация с помощью ДНК-аденин-метилтрансферазы

ChIP - иммунопреципитация хроматина

H3K9me2/3 - ди- и триметилированный по 9-му остатку лизина гистон H3

H3K27me3 - триметилированный по 27-му остатку лизина гистон H3

CD - хромодомен

CSD - хромотеневой домен

POF - painter of the fourth

IDR - intrinsically disordered region, внутренний участок белка, не имеющий определенной структуры

IES - internal eliminated sequence, внутренняя удаляемая последовательность

sDMA - symmetrical dymethilarginines, симметрично диметилированные аргинины

LINC - linker of nucleoskeleton and cytoskeleton, связующее звено между ядерным матриксом и

цитоскелетом

NPC - nuclear pore complex, комплекс ядерных пор

NGS - normal goat serum, нормализованная козья сыворотка

1. Введение

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Пути формирования факультативного гетерохроматина у дрозофилы»

1.1 Актуальность темы исследования

В хромосомах эукариот выделяют менее плотно упакованный эухроматин, в котором находится подавляющее большинство генов, и более компактный гетерохроматин. Конститутивный гетерохроматин расположен в перицентромерных и теломерных областях хромосом и состоит из умеренно и высоко повторяющихся последовательностей ДНК, включающих мобильные элементы (МЭ). Факультативный гетерохроматин представляет собой вкрапления неактивного хроматина, содержащего тканеспецифичные гены и МЭ, в эухроматиновые плечи хромосом. Ключевыми белками факультативного гетерохроматина у дрозофилы являются гетерохроматиновый белок HP1a, Polycomb (Pc) и ламин Dm0 [1].

Несмотря на длительную историю изучения, механизмы связывания этих белков с хромосомами остаются все еще плохо понятными. Известно, что образование компактного хроматина, ассоциированного с Pc, происходит на ранних стадиях эмбрионального развития в результате связывания ряда транскрипционных репрессоров с определенными участками ДНК (с Рс Response Elements - PREs). Участки ДНК, с которыми мог бы специфически связываться HP1a, являющийся одним из основных белков конститутивного гетерохроматина, но присутствующий также в районах факультативного гетерохроматина, на сегодняшний день неизвестны. HP1a может связываться с ди- и три-метилированным лизином 9 гистона H3 (H3K9me2/3) -модификацией хроматина, в том числе характерной и для МЭ. В яичниках дрозофилы МЭ репрессированы системой piPHK-сайленсинга, одним из главных компонентов которой является белок Piwi. Было показано, что Piwi в комплексе с короткими piPHK находит комплементарные насцентные транскрипты МЭ, после чего к местам инсерций этих МЭ привлекаются различные белки-репрессоры, в том числе гистонметилтрансфераза Eggless (другое название SetDBl), вносящая метку H3K9me2/3 в МЭ и в прилегающий хроматин [2]. HP1a связывается с H3K9me2/3-модифицированным хроматином МЭ и вызывает дополнительное подавление их транскрипции. Однако вклад такого механизма в формирование островков факультативного гетерохроматина оставался неясен. Кроме того, было неизвестно, может ли Piwi непосредственно связываться с содержащими или не содержащими МЭ участками генома.

Ламин Dm0 (Lam) является основным компонентом ядерной ламины у дрозофилы. Сравнительно недавно у нематоды, дрозофилы и млекопитающих были выявлены так называемые ламина-ассоциированные домены хромосом (ЛАДы) - участки генома, прикрепленные к ядерной ламине и содержащие молчащие в данном типе клеток тканеспецифичные гены. Как выяснилось, ЛАДы представляют собой периферический гетерохроматин, подавляющий транскрипцию. Однако у дрозофилы ЛАДы были картированы

только в культуре эмбриональных клеток Kc167, что затрудняло анализ механизма их образования и связи ЛАДов с другими компонентами гетерохроматина.

1.2 Цель и задачи исследования

Цель исследования заключалась в идентификации участков генома дрозофилы, с которыми взаимодействуют основные компоненты факультативного гетерохроматина - Piwi, HP1a, Pc и Lam, а также в выяснении влияния этих взаимодействий на экспрессию генов.

Задачи исследования состояли в следующем:

1. Методом DamID определить участки генома, взаимодействующие с ключевыми белками-репрессорами HP1a и Piwi в соматических клетках яичников дрозофилы, а также взаимодействующие с HP1a, Pc и Lam в нейронах дрозофилы. Определить домены обогащения этих белков в геноме. Определить места инсерций мобильных элементов (МЭ) в геноме данных линий.

2. Осуществить подробный биоинформатический анализ полученных данных: сопоставить домены обогащения различных белков-репрессоров как между собой, так и с местами инсерций МЭ. Выявить влияние доменов обогащения данных белков на активность расположенных в этих доменах генов.

3. Сравнить в нейронах и в эмбриональных клетках Kc167 дрозофилы расстояния между центромерами и ядерной оболочкой.

1.3 Научная новизна результатов, теоретическая и практическая значимость исследования

В данной работе впервые было проведено DamID-картирование участков генома, взаимодействующих с Piwi и HP1a в соматических клетках яичников, а также взаимодействующих с HP1a, Pc и Lam в нейронах Drosophila melanogaster. Показано, что в соматических клетках яичников участки генома, контактирующие с Piwi и HP^, неслучайно перекрываются с сайтами прикрепления хроматина к ядерным порам. Впервые в нейронах дрозофилы были определены районы генома, взаимодействующие с ядерной ламиной. Было продемонстрировано, что гены, расположенные в этих районах, имеют низкий уровень экспрессии, а связывание с этими генами белков-репрессоров HP1a или Pc дополнительно подавляет транскрипцию этих генов. В то же время были обнаружены хроматиновые домены, обогащенные HP1a, которые содержат активно экспрессирующиеся гены. Наконец, было установлено, что существует как минимум четыре пути возникновения доменов HP1a. Эти домены могут возникать в результате: 1) связывания HP1a с инсерциями МЭ и его распространения на соседние участки генома, 2) кратковременных взаимодействий HP1a с хроматином, прикрепленным к ядерным порам, 3) кратковременных взаимодействий HP1a с

промоторами активно экспрессирующихся генов, и, наконец, 4) связывания НР1а с хроматином ЛАДов.

Полученные в данной работе результаты расширяют наши представления о путях возникновения и распространения факультативного гетерохроматина и о механизмах связывания белков-репрессоров с геномом в различных тканях дрозофилы. Результаты работы могут быть использованы для изучения путей формирования и поддержания факультативного гетерохроматина у различных организмов.

1.4 Личное участие автора в проведении исследований

Результаты, представленные в работе, получены при непосредственном участии автора. Автором лично была получена трансгенная конструкция Dam-Piwi и выполнены процедуры DamID с Piwi и НР1а в соматических клетках яичников дрозофилы, выделены геномные ДНК для последующего секвенирования, проведены эксперименты по иммуноокрашиванию мозга дрозофилы и культуры клеток Кс167, методом количественной ОТ-ПЦР проанализирован уровень дерепрессии МЭ, выполнен биоинформатический анализ данных, полученных при картировании геномных участков, взаимодействующих с НР1а в соматических клетках яичников, а также взаимодействующих с НР1а, с ламином Dm0 и с Рс в нейронах дрозофилы, определены положения инсерций МЭ в геноме линий, использованных для DamID с НР1а, проведен биоинформатический анализ данных RNA-seq. Биоинформатический анализ данных DamID с Piwi был выполнен совместно с С.С. Рязанским. Получение трансгенных линий для проведения DamID с Piwi, а также проведение скрещиваний для DamID было выполнено О.М. Оленкиной. Проведение скрещиваний и выделение яичников для последующего RNA-seq было выполнено А.Д. Столяренко. Скрещивания и процедура DamГО в нейронах дрозофилы были выполнены Ю.Я. Шевелевым. Все соавторы работы указаны в соответствующих публикациях.

1.5 Положения, выносимые на защиту

1. Существует по крайней мере три пути возникновения доменов НР1а в соматических клетках яичников: связывание НР1а с инсерциями МЭ и его распространение на соседние участки генома; кратковременные взаимодействия НР1а с хроматином, прикрепленным к ядерным порам; кратковременные взаимодействия НР1а с промоторами умеренно экспрессирующихся генов.

2. В соматических клетках яичников Piwi не связан с ДНК МЭ, но может кратковременно взаимодействовать с участками прикрепления хроматина к ядерным порам и с промоторами умеренно экспрессирующихся генов.

3. Взаимодействия HP1a и Piwi с промоторами умеренно экспрессирующихся генов не влияют на экспрессию этих генов.

4. Небольшая часть экспрессирующихся в нейронах генов находится в ЛАДах. При этом промоторы этих генов не контактируют с ламиной.

5. В нейронах дрозофилы, в отличие от эмбриональных клеток Kc167, HP1a связывается с ЛАДами. Связывание HP1a с ЛАДами коррелирует с усиленным подавлением экспрессии расположенных в них генов.

6. HP1a сильнее обогащен на X-хромосоме, чем на аутосомах в разных типах клеток независимо от пола особей.

7. Центромеры расположены ближе к ядерной оболочке в нейронах, чем в клетках Kc167.

1.6 Апробация работы

По результатам диссертационной работы было опубликовано 3 статьи в зарубежных рецензируемых научных журналах. Основные результаты были также доложены на 2 научных конференциях.

Статьи:

1. Ilyin A.*, Ryazansky S.*, Doronin S., Olenkina O., Mikhaleva E., Yakushev E., Abramov Y., Belyakin S., Ivankin A., Pindyurin A., Gvozdev V., Klenov M., Shevelyov Y. Piwi interacts with chromatin at nuclear pores and promiscuously binds nuclear transcripts in Drosophila ovarian somatic cells // Nucleic Acids Research - 2017 - Vol. 45 - P. 7666-7680. doi: 10.1093/nar/gkx355. * - equal contribution.

2. Pindyurin A.*, Ilyin A.*, Ivankin A., Tselebrovsky M., Nenasheva, V., Mikhaleva E., Pagie L., van Steensel, B. and Shevelyov Y. The large fraction of heterochromatin in Drosophila neurons is bound by both B-type lamin and HP1a // Epigenetics Chromatin - 2018 - Vol. 11 - N. 65. doi: 10.1186/s13072-018-0235-8. * - equal contribution.

3. Ilyin A., Stolyarenko D., Klenov M, Shevelyov Y. Various modes of HP1a interactions with the euchromatic chromosome arms in Drosophila ovarian somatic cells // Chromosoma - 2020 - Vol. 129 - P. 201-214. doi: 10.1007/s00412-020-00738-5.

Тезисы конференций:

1. Ильин А.А., Целебровский М.В., Ненашева В.В., Иванкин А.В., Пиндюрин А.В., Шевелев Ю.Я. Полногеномное картирование районов хромосом, контактирующих с ламином Dm0, с Pc и с HP1, в нейронах личинок дрозофилы // Всероссийская конференция с международным участием «50 лет ВОГиС: успехи и перспективы», Москва, Россия, 2016. С. 41.

2. Pindyurin A.V., Ilyin A.A., Ivankin A.V., Tselebrovsky M.V., Nenasheva V.V., Mikhaleva E.A., Shevelyov Y.Y. Large fraction of heterochromatin in Drosophila neurons is simultaneously bound by B-type lamin and HP1a // International mini-conference «Chromosomes and mitosis». Novosibirsk, Russia. 2017. P. 10.

1.7 Структура и объем диссертации

Материал диссертации изложен на 91 странице машинописного текста, содержит 24 рисунка и 3 таблицы. Список цитированной литературы включает 236 источников.

2. Обзор литературы

2.1 Введение

В эукариотических клетках генетический материал организован в виде хроматина, состоящего из ДНК, гистонов и негистоновых белков. Именно хроматиновая организация позволяет хромосомам, имеющим зачастую огромную длину, быть упакованным в малый объем ядра. Хроматин разделяют на два качественно различных типа: эухроматин и гетерохроматин. Первоначально они были выявлены с помощью окрашивания политенных хромосом дрозофилы: конденсированные участки, которые давали окрашивание в виде темных полос и реплицировались самыми последними, стали называть гетерохроматином, а более деконденсированный хроматин, имеющий более светлую окраску, - эухроматином. Эухроматин отличается наличием множества транскрипционно активных генов, более "рыхлой" структурой и присутствием ацетилированных гистонов, что облегчает доступ транскрипционных факторов и других хроматиновых белков к регуляторным участкам генов. Гетерохроматин упакован более плотно, обеднен генами, имеет в целом пониженный уровень транскрипции и характеризуется присутствием Н3К9те2/3- и Н3К27те3-модифицированных, а также гипоацетилированных гистонов [3].

Большинство исследователей придерживаются классификации, согласно которой гетерохроматин делится на два вида: конститутивный и факультативный. Конститутивный гетерохроматин соответствует одним и тем же перицентромерным и теломерным областям хромосом в разных типах клеток организма, обогащен последовательностями сателлитных ДНК и обеднен генами. Факультативный гетерохроматин является более динамичным, представлен островками, разбросанными внутри эухроматиновых плечей хромосом, имеет разный состав в разных типах клеток и включает в себя области с молчащими в данном типе клеток генами и МЭ [4,5]. За многие годы изучения конститутивного гетерохроматина были достигнуты значительные успехи в понимании его детерминант, механизмов формирования и функционирования. В то же время, активное изучение факультативного гетерохроматина только набирает обороты, поскольку данный тип гетерохроматина имеет индивидуальные особенности в каждом изучаемом виде клеток организма. Однако уже сейчас очевидно наличие множества разнообразных путей, зависящих от конкретного вида клеток, которые могут приводить к сайленсингу генов, находящихся в этом типе гетерохроматина. У дрозофилы в разных видах клеток были идентифицированы разные типы хроматина, включая разные типы факультативного гетерохроматина. Так например, в эмбриональных клетках Кс167 дрозофилы выделяют пять типов («цветов») хроматина, два из которых («черный» и «синий») соответствуют факультативному гетерохроматину [1,6]. В эмбриональных клетках S2 выделяют 9 типов

хроматина, пять из которых соответствуют факультативному гетерохроматину [7]. Наконец политенные хромосомы из слюнных желез личинок дрозофилы подразделяют на четыре типа хроматина, три из которых относятся к гетерохроматину [8]. Такое разнообразие предполагает, что в других видах клеток дрозофилы могут присутствовать дополнительные типы гетерохроматина. В нашей работе мы сфокусировались на изучении четырех ключевых белков, принимающих активное участие в формировании факультативного гетерохроматина у дрозофилы. Это белки-репрессоры HP1a и Pc, играющие существенную роль в формировании гетерохроматина в клетке. Это Piwi - ключевой белок системы piPHK-сайленсинга (одним из ее эффекторов является HP1a), которая подавляет МЭ в гонадах дрозофилы с участием коротких piPHK. И наконец это ламин, являющийся основным компонентом ядерной ламины. Ламин опосредует прикрепление хроматина к ядерной оболочке, что приводит к формированию периферийного гетерохроматина. В следующих главах обзора литературы эти четыре белка и связанные с ними механизмы формирования гетерохроматина будут рассмотрены подробно.

2.2 Белки семейства HP1 и их роль в формировании гетерохроматина

Белки семейства HP1 были впервые обнаружены у D. melanogaster в ходе исследований «эффекта положения», который проявляется в мозаичной экспрессии эухроматиновых генов, попадающих в результате геномной перестройки или искусственной транспозиции в гетерохроматиновое окружение [9]. Впоследствии гомологичные белки были найдены у большинства изучаемых видов эукариот - от S. pombe (белок Swi6) до человека (HP1a, HP1ß, HP1y) (Рис. 1). У почкующихся дрожжей S. cerevisiae белки данного семейства отсутствуют, а их функцию по поддержанию гетерохроматина осуществляют белки семейства SIR [10,11].

Все белки семейства HP1 состоят из N-концевого хромодомена (chromodomain, CD, Рис. 2а), C-концевого хромотеневого домена (chromoshadow domain, CSD, Рис. 2б) и разделяющего их hinge-домена, длина которого варьирует у разных организмов. Также в последнее время появились работы, где обращается внимание на особые функции N- и C-концевых неструктурированных белковых участков в этих белках.

HP1 является вторым белком, у которого был выявлен CD. Впервые этот тип домена был обнаружен при изучении белка Pc. Впоследствии была определена степень гомологии хромодоменов этих двух белков: как оказалось, аминокислотная последовательность хромодомена HP1 имеет 65% гомологию с хромодоменом Pc [12,13]. Несмотря на столь высокое сходство, хромодомен Pc связывается с триметилированным остатком 27-ого лизина гистона H3 (H3K27me3), в то время как хромодомен HP1 связывается с K9me2/3-модифицированным гистоном H3 [14,15].

Рисунок 1. Белки HP1 широко представлены в эукариотических организмах и имеют консервативную структуру. Масштаб длины и положений ключевых доменов у разных ортологов и паралогов относительно друг друга сохранен, шкала соответствует последовательности из 100 аминокислотных остатков. CD - хромодомен, CSD - хромотеневой домен, расположенный между ними hinge-домен не указан.

Гистоновая метка H3K9me2/3 характерна для перицентромерного и теломерного гетерохроматина многих эукариотических организмов. С помощью ЯМР-спектроскопии и рентгеноструктурного анализа было установлено, что связывание HP1 с ди- и триметилированным лизином происходит за счет особой структуры в хромодомене, сформированной тремя гидрофобными аминокислотными остатками: Y24, W45 и Y48 [16,17]. Несмотря на установленную роль хромодомена в связывании HP1 с H3K9me2/3, существуют исключения из этого правила. Например, гомолог HP1 у Arabidopsis thaliana, LHP1, входит в комплекс PRC1 и узнает гистоновую метку H3K27me3 [18]. Если посредством хромодомена HP1 может взаимодействовать с хроматином, то за счет хромотеневого домена HP1 связывается с белками-партнерами и осуществляет специфические функции. Хромотеневой домен узнает PxVxL-мотив [19], который присутствует во многих белках-партнерах HP1, а также в составе самого CSD, что позволяет HP1 образовывать димеры (Рис. 2б). Димеризованный хромотеневой домен связывает PxVxL с повышенной аффинностью. Для гомологов HP1 человека было показано, что димеризованный HP1 связывает две соседние нуклеосомы, несущие H3K9me3 [20]. Структурно хромотеневой домен похож на хромодомен и, возможно, произошел от него путем

дупликации и последующего эволюционного расхождения. Среди известных белков, с которыми НР1 связывается за счет хромотеневого домена, стоит отметить транскрипционный репрессор КАР-1 [21,22], ассоциированный с ядерной ламиной ламин-В-рецептор [23] и основной белок системы piРНК-сайленсинга Piwi [24]. Hinge-домен лишен какой-либо четко выраженной структуры, но известно, что он подвержен фосфорилированию в метафазе и способен связываться с РНК [25] и ДНК [26].

Рисунок 2. Структуры ключевых доменов белка HP1a дрозофилы. (а) Структура хромодомена, связанного с остатком диметилированного лизина гистона H3. (б) Структура димеризованного хромотеневого домена. Структуры взяты из RCSB PDB (rcsb.org), номера в каталоге базы данных - 1KNA и 3P7J для хромо- и хромотеневого домена, соответственно.

У D. melanogaster обнаружены пять паралогов HP1. Это основной белок гетерохроматина HP1a; HP1b, обнаруженный как в гетерохроматине, так и в эухроматине; HP1c, преимущественно связывающийся с эухроматином; HP1d, самый быстро эволюционирующий паралог, являющийся продуктом гена rhino, который экспрессируется в терминальных клетках самок и связывается с двунаправленно транскрибирующимися piPHK-кластерами; а также HP1e, экспрессирующийся в герминальных клетках самцов.

Белок HP1a дрозофилы играет важную роль в организации гетерохроматина. Первоначально была изучена его роль в процессе формирования и поддержания стабильной структуры перицентромерного гетерохроматина, так как иммуноокрашивание выявляло его присутствие именно в этих районах политенных хромосом слюнных желез личинок.

Последующие исследования показали консервативность этой роли белка HP1a в эволюции. Например, эктопическая экспрессия двух гомологов HP1 человека (HP1a и HP1y) у дрозофилы приводила к значительному усилению сайленсинга в гетерохроматине [27]. Механизм связывания HP1a с гетерохроматином был неизвестен до тех пор, пока не был исследован еще один модификатор эффекта положения - белок SU(VAR)3-9 [28]. Он оказался гистонметилтрансферазой, специфически метилирующей 9-й лизин гистона H3. На основе взаимодействия HP1a и SU(VAR)3-9 был предложен механизм образования и распространения гетерохроматина, заключающийся в связывании HP1a с H3K9me2/3, его димеризации, привлечения димеризованным HP1a гистонметилтрансферазы SU(VAR)3-9, метилирования ею соседних гистонов и т.д. (Рис. 3б) [29].

Теломеры дрозофилы отличаются по своей структуре от теломер других эукариотических организмов. В то время как у большинства организмов удлинение свободных концов хромосом, укороченных в ходе репликации, осуществляет теломераза, в сохранении длины теломер у дрозофилы задействованы "одомашненные" ретротранспозоны семейств TART и Het-A. Цитогененетические исследования показали, что HP1a связывается с теломерами всех хромосом дрозофилы даже в том случае, когда последовательности специфических теломерных ретротранспозонов в них были удалены в результате концевых делеций. Мутации по гену, кодирующему HP1a, вызывали слияние теломер, приводя к различным абнормальным конфигурациям хромосом. При этом, мутации в хромодомене не приводят к потере связывания HP1a с теломерами [30]. Данное связывание, по-видимому, осуществляется посредством неспецифических контактов Hinge-домена с ДНК теломер. Однако, HP1a задействован в установлении метки H3K9me2/3 в кластерах теломерных транспозонов и необходим для нормальной репликации теломер [26]. Таким образом, HP1a принимает участие в двух аспектах нормального функционирования теломер: он связывается с их ДНК, обеспечивая их стабильность, и контролирует их удлинение, подавляя избыточную активность теломерных транспозонов (Рис. 3 а).

Очевидно, что HP1a играет важную роль в функционировании репрессивных геномных компартментов. Тем интереснее наличие исследований, показывающих, что HP1a также может активировать экспрессию некоторых генов. Так было установлено, что гены light и rolled, находящиеся в перицентромерном гетерохроматине, снижают свою экспрессию при мутациях по гену, кодирующему HP1a [31-33]. Позже были открыты и эухроматиновые гены, для стабильной экспрессии которых требуется HP1a. Еще со времен первых цитологических исследований по анализу локализации HP1a на политенных хромосомах дрозофилы было известно, что помимо перицентромерных и теломерных областей хромосом, HP1a связывается приблизительно с 200 участками в эухроматине [34]. Позже связывание HP1a преимущественно с активно

л

»/ ч

нмт

£

НР1 НМТ НР1

Й ^ ^ Н \ г

нмт

^Т"— + * * 4

шшжк С С

V V V

Рисунок 3. Вероятные механизмы образования гетерохроматина, ассоциированного с НР1, на теломерах (а) и во внутренних регионах хромосом (б). (а) НР1 связывается с однонитевой теломерной ДНК посредством Н1^е-домена и привлекает гистонметилтрансферазу, которая запускает процесс распространения гетерохроматина на теломерных транспозонах. (б) НР1 связывается с гистоновой меткой Н3К9те2/3, привлекает гистонметилтрансферазу (НМТ, обычно SU(VAR)3-9), которая осуществляет метилирование ^концевого участка близлежащего гистона Н3, с которым может связываться другая молекула НР1.

экспрессирующимися генами было продемонстрировано при помощи метода DamID [35]. Кроме того, при проведении нокдауна гена, кодирующего НР1а, в разных типах клеток дрозофилы и последующего РНК-секвенирования было выявлено несколько сотен дифференциально экспрессирующихся генов, около половины которых снижали свою экспрессию в отсутствие НР1а. Это указывало на активационный, хотя возможно и непрямой, эффект со стороны НР1а на экспрессию этих генов [36,37]. Параллельно были обнаружены гены, которые реагируют понижением транскрипции на отсутствие НР1а и при этом являются прямыми мишенями его связывания в геноме [36]. Интересно, что рядом с этими генами не была обнаружена повышенная представленность МЭ и они не реагировали на нокдаун Su(var)3-9, что может свидетельствовать о независимости их регуляции от Н3К9те2/3.

Цитологические исследования распределения НР1а в политенных хромосомах слюнных желез личинок дрозофилы показали присутствие этого белка по всей длине хромосомы 4 [38]. Данная хромосома является самой короткой в кариотипе дрозофилы и преимущественно содержит гетерохроматин. Она поздно реплицируется, не рекомбинирует, а встраиваемые в нее репортерные гены часто проявляют «эффект положения» [39]. Несмотря на это, 4-я хромосома имеет довольно высокую плотность генов, сравнимую с другими аутосомами. Находящиеся в ней гены с активной экспрессией обогащены Н3К9те3 и НР1а, что противоречит стандартной

модели влияния гетерохроматина на экспрессию генов. Активная экспрессия генов на 4-й хромосоме ассоциирована с белком POF (Painter Of Fourth) [40], который колокализуется с HP1a и H3K9me3 по всей длине хромосомы. Активность POF напоминает активность комплекса дозовой компенсации MSL у самцов дрозофилы, который усиливает транскрипцию генов на их единственной X-хромосоме, чтобы уравнять ее с экспрессией двух копий этих же генов у самок. Потеря функции POF приводит к общему снижению экспрессии генов на четвертой хромосоме, но подобный эффект возникает и при мутациях по гену, кодирующему HP1a [41]. Интересно отметить, что за метилирование H3K9 на хромосоме 4 отвечает не SU(VAR)3-9, а гистонметилтрансфераза Eggless/SetDB1. При мутациях по egg связывание HP1a и POF с генами пропадает [41].

На третьей, заключительной, стадии развития личинок дрозофилы перед окукливанием в политенных хромосомах слюнных желез происходит экдизон-зависимая активация пуфов, сопровождающаяся гиперэкспрессией находящихся в них генов. Было показано, что во многих из этих пуфов (например, в трех пуфах, возникающих на хромосоме 3L в цитологических сайтах 71CE, 74EF и 75B) можно обнаружить HP1a [42]. Помимо экдизон-индуцируемых пуфов, HP1a был выявлен и в пуфах, активирующихся при тепловом шоке и содержащих гены семейств hsp. В слюнных железах личинок, мутантных по гену, кодирующему HP1a, ответ на воздействие тепловым шоком сохранялся, но было замечено, что экспрессия генов hsp снижена по сравнению с контролем. При гиперэкспрессии HP1a экспрессия генов hsp повышалась, что указывает на позитивную регуляцию экспрессии hsp с участием HP1a. При этом, взаимодействие HP1a с геномными последовательностями, с которыми связывается фактор теплового шока HSF, обнаружено не было. Однако было продемонстрировано связывание HP1a с телом гена hsp70, причем оно происходило только после теплового шока. Обработка слюнных желез РНКазой А с последующим иммуноокрашиванием выявила потерю локализации HP1a в пуфах, что говорит о его связывании скорее с транскриптами активно экспрессирующихся генов, чем с их ДНК [42].

Белки семейства HP1 являются мишенями множества посттрансляционных модификаций, которые изменяют их функции и локализацию, что напоминает принцип действия гистонового кода [43] (Табл. 1). В списке описанных модификаций преобладает фосфорилирование разных участков HP1, но есть также убиквитинилирование и сумоилирование.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ильин Артём Александрович, 2022 год

7. Литература

1. Filion, G.J., van Bemmel, J.G., Braunschweig, U., Talhout, W., Kind, J., Ward, L.D., Brugman, W., de Castro, I.J., Kerkhoven, R.M., Bussemaker, H.J., et al. Systematic Protein Location Mapping Reveals Five Principal Chromatin Types in Drosophila Cells // Cell - 2010 - Vol. 143 -P. 212-224, doi:10.1016/j.cell.2010.09.009.

2. Sato, K., Siomi, M.C. The PiRNA Pathway in Drosophila Ovarian Germ and Somatic Cells // Proceedings of the Japan Academy Series B: Physical and Biological Sciences - 2020 - Vol. 96 -P. 32-42, doi:10.2183/pjab.96.003.

3. Shilatifard, A. Chromatin Modifications by Methylation and Ubiquitination: Implications in the Regulation of Gene Expression // Annual Review of Biochemistry - 2006 - Vol. 75 - P. 243-269, doi:10.1146/annurev.biochem.75.103004.142422.

4. Grewal, S.I.S., Jia, S. Heterochromatin Revisited // Nature Reviews Genetics - 2007 - Vol. 8 - P. 35-46, doi:10.1038/nrg2008.

5. Richards, E.J., Elgin, S.C.R. Epigenetic Codes for Heterochromatin Formation and Silencing: Rounding up the Usual Suspects // Cell - 2002 - Vol. 108 - P. 489-500, doi:10.1016/S0092-8674(02)00644-X.

6. van Bemmel, J.G., Pagie, L., Braunschweig, U., Brugman, W., Meuleman, W., Kerkhoven, R.M., van Steensel, B. The Insulator Protein SU(HW) Fine-Tunes Nuclear Lamina Interactions of the Drosophila Genome // PLOS ONE - 2010 - Vol. 5 - P. e15013.

7. Kharchenko, P. V, Alekseyenko, A.A., Schwartz, Y.B., Minoda, A., Riddle, N.C., Ernst, J., Sabo, P.J., Larschan, E., Gorchakov, A.A., Gu, T., et al. Comprehensive Analysis of the Chromatin Landscape in Drosophila Melanogaster // Nature - 2011 - Vol. 471 - P. 480-485, doi:10.1038/nature09725.

8. Zhimulev, I.F., Zykova, T.Y., Goncharov, F.P., Khoroshko, V.A., Demakova, O. V, Semeshin, V.F., Pokholkova, G. V, Boldyreva, L. V, Demidova, D.S., Babenko, V.N., et al. Genetic Organization of Interphase Chromosome Bands and Interbands in Drosophila Melanogaster // PLOS ONE - 2014 - Vol. 9 - P. e101631.

9. Eissenberg, J.C., James, T.C., Foster-Hartnett, D.M., Hartnett, T., Ngan, V., Elgin, S.C.R. Mutation in a Heterochromatin-Specific Chromosomal Protein Is Associated with Suppression of Position-Effect Variegation in Drosophila Melanogaster // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - 1990 - Vol. 87 - P. 9923-9927, doi:10.1073/pnas.87.24.9923.

10. Rine, J., Herskowitz, I. Four Genes Responsible for a Position Effect on Expression from HML and HMR in Saccharomyces Cerevisiae. // Genetics - 1987 - Vol. 116 - P. 9-22,

doi:10.1093/genetics/116.1.9.

11. Millar, C.B., Grunstein, M. Genome-Wide Patterns of Histone Modifications in Yeast // Nature Reviews Molecular Cell Biology - 2006 - Vol. 7 - P. 657-666, doi:10.1038/nrm1986.

12. Eissenberg, J.C. Molecular Biology of the Chromo Domain: An Ancient Chromatin Module Comes of Age // Gene - 2001 - Vol. 275 - P. 19-29, doi:10.1016/S0378-1119(01)00628-X.

13. Paro, R., Hogness, D.S. The Polycomb Protein Shares a Homologous Domain with a Heterochromatin-Associated Protein of Drosophila // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - 1991 - Vol. 88 - P. 263-267, doi:10.1073/pnas.88.1.263.

14. Bannister, A.J., Zegerman, P., Partridge, J.F., Miska, E.A., Thomas, J.O., Allshire, R.C., Kouzarides, T. Selective Recognition of Methylated Lysine 9 on Histone H3 by the HP1 Chromo Domain // Nature - 2001 - Vol. 410 - P. 120-124, doi:10.1038/35065138.

15. Jacobs, S.A., Khorasanizadeh, S. Structure of HP1 Chromodomain Bound to a Lysine 9-Methylated Histone H3 Tail // Science - 2002 - Vol. 295 - P. 2080-2083, doi:10.1126/science.1069473.

16. Jacobs, S.A., Taverna, S.D., Zhang, Y., Briggs, S.D., Li, J., Eissenberg, J.C., Allis, C.D., Khorasanizadeh, S. Specificity of the HP1 Chromo Domain for the Methylated N-Terminus of Histone H3 // The EMBO Journal - 2001 - Vol. 20 - P. 5232-5241, doi:10.1093/emboj/20.18.5232.

17. Nielsen, P.R., Nietlispach, D., Mott, H.R., Callaghan, J., Bannister, A., Kouzarides, T., Murzin, A.G., Murzina, N. V., Laue, E.D. Structure of the HP1 Chromodomain Bound to Histone H3 Methylated at Lysine 9 // Nature - 2002 - Vol. 416 - P. 103-107, doi:10.1038/nature722.

18. Derkacheva, M., Steinbach, Y., Wildhaber, T., Mozgova, I., Mahrez, W., Nanni, P., Bischof, S., Gruissem, W., Hennig, L. Arabidopsis MSI1 Connects LHP1 to PRC2 Complexes // The EMBO Journal - 2013 - Vol. 32 - P. 2073-2085, doi:10.1038/emboj.2013.145.

19. Smothers, J.F., Henikoff, S. The HP1 Chromo Shadow Domain Binds a Consensus Peptide Pentamer // Current Biology - 2000 - Vol. 10 - P. 27-30, doi:10.1016/S0960-9822(99)00260-2.

20. Machida, S., Takizawa, Y., Ishimaru, M., Sugita, Y., Sekine, S., Nakayama, J. ichi, Wolf, M., Kurumizaka, H. Structural Basis of Heterochromatin Formation by Human HP1 // Molecular Cell - 2018 - Vol. 69 - P. 385- - 397.e8, doi:10.1016/j.molcel.2017.12.011.

21. Lechner, M.S., Begg, G.E., Speicher, D.W., Rauscher, F.J. Molecular Determinants for Targeting Heterochromatin Protein 1-Mediated Gene Silencing: Direct Chromoshadow Domain-KAP-1 Corepressor Interaction Is Essential // Molecular and Cellular Biology - 2000 - Vol. 20 - P. 6449-6465, doi:10.1128/MCB.20.17.6449-6465.2000.

22. Nielsen, A.L., Ortiz, J.A., You, J., Oulad-Abdelghani, M., Khechumian, R., Gansmuller, A.,

Chambon, P., Losson, R. 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 // The EMBO Journal - 1999 - Vol. 18 - P. 6385-6395, doi:https://doi.org/10.1093/emboj/18.22.6385.

23. Ye, Q., Worman, H.J. Interaction between an Integral Protein of the Nuclear Envelope Inner Membrane and Human Chromodomain Proteins Homologous to Drosophila HP1 // Journal of Biological Chemistry - 1996 - Vol. 271 - P. 14653-14656, doi:10.1074/jbc.271.25.14653.

24. Brower-Toland, B., Findley, S.D., Jiang, L., Liu, L., Yin, H., Dus, M., Zhou, P., Elgin, S.C.R., Lin, H. Drosophila PIWI Associates with Chromatin and Interacts Directly with HP1a // Genes and Development - 2007 - Vol. 21 - P. 2300-2311, doi:10.1101/gad.1564307.

25. Muchardt, C., Guilleme, M., Seeler, J.S., Trouche, D., Dejean, A., Yaniv, M. Coordinated Methyl and RNA Binding Is Required for Heterochromatin Localization of Mammalian HP1a // EMBO Reports - 2002 - Vol. 3 - P. 975-981, doi:10.1093/embo-reports/kvf194.

26. Perrini, B., Piacentini, L., Fanti, L., Altieri, F., Chichiarelli, S., Berloco, M., Turano, C., Ferraro, A., Pimpinelli, S. HP1 Controls Telomere Capping, Telomere Elongation, and Telomere Silencing by Two Different Mechanisms in Drosophila to RNA (Akhtar et Al., 2000; Piacentini et Al., 2003). A General Model Has Been Proposed for Heterochromatin Formation and Epigenetic Gene // Molecular Cell - 2004 - Vol. 15 - P. 467-476.

27. Ma, J., Hwang, K.K., Worman, H.J., Courvalin, J.C., Eissenberg, J.C. Expression and Functional Analysis of Three Isoforms of Human Heterochromatin-Associated Protein HP1 in Drosophila // Chromosoma - 2001 - Vol. 109 - P. 536-544, doi:10.1007/s004120000113.

28. Aagaard, L., Laible, G., Selenko, P., Schmid, M., Dorn, R., Schotta, G., Kuhfittig, S., Wolf, A., Lebersorger, A., Singh, P.B., et al. Functional Mammalian Homologues of the Drosophila PEV-Modifier Su(Var)3-9 Encode Centromere-Associated Proteins Which Complex with the Heterochromatin Component M31 // The EMBO Journal - 1999 - Vol. 18 - P. 1923-1938, doi:10.1093/emboj/18.7.1923.

29. Grewal, S.I.S., Elgin, S.C.R. Heterochromatin: New Possibilities for the Inheritance of Structure // Current Opinion in Genetics & Development - 2002 - Vol. 12 - P. 178-187, doi:https://doi.org/10.1016/S0959-437X(02)00284-8.

30. Fanti, L., Giovinazzo, G., Berloco, M., Pimpinelli, S. The Heterochromatin Protein 1 Prevents Telomere Fusions in Drosophila // Molecular Cell - 1998 - Vol. 2 - P. 527-538, doi:10.1016/S1097-2765(00)80152-5.

31. Hearn, M.G., Hedrick, A., Grigliatti, T.A., Wakimoto, B.T. The Effect of Modifiers of Position-Effect Variegation on the Variegation of Heterochromatic Genes of Drosophila Melanogaster // Genetics - 1991 - Vol. 128 - P. 785-797, doi:10.1093/genetics/128.4.785.

32. Clegg, N.J., Honda, B.M., Whitehead, I.P., Grigliatti, T.A., Wakimoto, B., Brock, H.W., Lloyd, V.K., Sinclair, D.A.R. Suppressors of Position-Effect Variegation in Drosophila Melanogaster Affect Expression of the Heterochromatic Gene Light in the Absence of a Chromosome Rearrangement // Genome - 1998 - Vol. 41 - P. 495-503, doi:10.1139/gen-41-4-495.

33. Lu, B.Y., Emtage, P.C.R., Duyf, B.J., Hilliker, A.J., Eissenberg, J.C. Heterochromatin Protein 1 Is Required for the Normal Expression of Two Heterochromatin Genes in Drosophila // Genetics

- 2000 - Vol. 155 - P. 699-708, doi:10.1093/genetics/155.2.699.

34. Fanti, L., Berloco, M., Piacentini, L., Pimpinelli, S. Chromosomal Distribution of Heterochromatin Protein 1 (HP1) in Drosophila: A Cytological Map of Euchromatic HP1 Binding Sites // Genetica - 2003 - Vol. 117 - P. 135-147, doi:10.1023/A:1022971407290.

35. de Wit, E., Greil, F., van Steensel, B. High-Resolution Mapping Reveals Links of HP1 with Active and Inactive Chromatin Components // PLoS Genetics - 2007 - Vol. 3 - P. e38, doi:10.1371/journal.pgen.0030038.

36. Cryderman, D.E., Grade, S.K., Li, Y., Fanti, L., Pimpinelli, S., Wallrath, L.L. Role of Drosophila HP1 in Euchromatic Gene Expression // Developmental Dynamics - 2005 - Vol. 232

- P. 767-774, doi:10.1002/dvdy.20310.

37. Lee, D.H., Li, Y., Shin, D.H., Yi, S.A., Bang, S.Y., Park, E.K., Han, J.W., Kwon, S.H. DNA Microarray Profiling of Genes Differentially Regulated by Three Heterochromatin Protein 1 (HP1) Homologs in Drosophila // Biochemical and Biophysical Research Communications -2013 - Vol. 434 - P. 820-828, doi:10.1016/j.bbrc.2013.04.020.

38. James, T.C., Eissenberg, J.C., Craig, C., Dietrich, V., Hobson, A., Elgin, S.C.R. Distribution Patterns of HP1, a Heterochromatin-Associated Nonhistone Chromosomal Protein of Drosophila // European Journal of Cell Biology - 1989 - Vol. 50 - P. 170-180.

39. Sun, FL., Cuaycong, M.H., Craig, C.A., Wallrath, L.L., Locke, J., Elgin, S.C.R. The Fourth Chromosome of Drosophila Melanogaster: Interspersed Euchromatic and Heterochromatic Domains // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America -2000 - Vol. 97 - P. 5340-5345, doi:10.1073/pnas.090530797.

40. Larsson, J., Chen, J.D., Rasheva, V., Rasmuson-Lestander, Ä., Pirrotta, V. Painting of Fourth, a Chromosome-Specific Protein in Drosophila // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - 2001 - Vol. 98 - P. 6273-6278, doi:10.1073/pnas.111581298.

41. Riddle, N.C., Jung, Y.L., Gu, T., Alekseyenko, A.A., Asker, D., Gui, H., Kharchenko, P. V., Minoda, A., Plachetka, A., Schwartz, Y.B., et al. Enrichment of HP1a on Drosophila Chromosome 4 Genes Creates an Alternate Chromatin Structure Critical for Regulation in This Heterochromatic Domain // PLoS Genetics - 2012 - Vol. 8, doi:10.1371/journal.pgen.1002954.

42. Piacentini, L., Fanti, L., Berloco, M., Perrini, B., Pimpinelli, S. Heterochromatin Protein 1 (HP1) Is Associated with Induced Gene Expression in Drosophila Euchromatin // Journal of Cell Biology - 2003 - Vol. 161 - P. 707-714, doi:10.1083/jcb.200303012.

43. LeRoy, G., Weston, J.T., Zee, B.M., Young, N.L., Plazas-Mayorca, MD., Garcia, B.A. Heterochromatin Protein 1 Is Extensively Decorated with Histone Code-like Post-Translational Modifications // Molecular and Cellular Proteomics - 2009 - Vol. 8 - P. 2432-2442, doi:10.1074/mcp.M900160-MCP200.

44. Yoshizawa, T., Nozawa, R.S., Jia, T.Z., Saio, T., Mori, E. Biological Phase Separation: Cell Biology Meets Biophysics // Biophysical Reviews - 2020 - Vol. 12 - P. 519-539, doi:10.1007/s 12551 -020-00680-x.

45. Minc, E., Allory, Y., Worman, H.J., Courvalin, J.C., Buendia, B. Localization and Phosphorylation of HP1 Proteins during the Cell Cycle in Mammalian Cells // Chromosoma -1999 - Vol. 108 - P. 220-234, doi:10.1007/s004120050372.

46. Koike, N., Maita, H., Taira, T., Ariga, H., Iguchi-Ariga, S.M.M. Identification of Heterochromatin Protein 1 (HP1) as a Phosphorylation Target by Pim-1 Kinase and the Effect of Phosphorylation on the Transcriptional Repression Function of HP1 // FEBS Letters - 2000 -Vol. 467 - P. 17-21, doi:10.1016/S0014-5793(00)01105-4.

47. Ayoub, N., Jeyasekharan, A.D., Bernal, J.A., Venkitaraman, A.R. HP1-ß Mobilization Promotes Chromatin Changes That Initiate the DNA Damage Response // Nature - 2008 - Vol. 453 - P. 682-686, doi:10.1038/nature06875.

48. Zhao, T., Eissenberg, J.C. Phosphorylation of Heterochromatin Protein 1 by Casein Kinase II Is Required for Efficient Heterochromatin Binding in Drosophila // Journal of Biological Chemistry - 1999 - Vol. 274 - P. 15095-15100, doi:10.1074/jbc.274.21.15095.

49. Zhao, T., Heyduk, T., Eissenberg, J.C. Phosphorylation Site Mutations in Heterochromatin Protein 1 (HP1) Reduce or Eliminate Silencing Activity // Journal of Biological Chemistry -2001 - Vol. 276 - P. 9512-9518, doi:10.1074/jbc.M010098200.

50. Hiragami-Hamada, K., Shinmyozu, K., Hamada, D., Tatsu, Y., Uegaki, K., Fujiwara, S., Nakayama, J. -i. N-Terminal Phosphorylation of HP1 Promotes Its Chromatin Binding // Molecular and Cellular Biology - 2011 - Vol. 31 - P. 1186-1200, doi:10.1128/mcb.01012-10.

51. Larson, A.G., Elnatan, D., Keenen, M.M., Trnka, M.J., Johnston, J.B., Burlingame, A.L., Agard, D.A., Redding, S., Narlikar, G.J. Liquid Droplet Formation by HP1a Suggests a Role for Phase Separation in Heterochromatin // Nature - 2017 - Vol. 547 - P. 236-240, doi:10.1038/nature22822.

52. Badugu, R.K., Yoo, Y., Singh, P.B., Kellum, R. Mutations in the Heterochromatin Protein 1 (HP1) Hinge Domain Affect HP1 Protein Interactions and Chromosomal Distribution //

Chromosoma - 2005 - Vol. 113 - P. 370-384, doi:10.1007/s00412-004-0324-2.

53. Mendez, D.L., Kim, D., Chruszcz, M., Stephens, G.E., Minor, W., Khorasanizadeh, S., Elgin, S.C.R. The HP1a Disordered C Terminus and Chromo Shadow Domain Cooperate to Select Target Peptide Partners // ChemBioChem - 2011 - Vol. 12 - P. 1084-1096, doi:10.1002/cbic.201000598.

54. Chaturvedi, P., Parnaik, V.K. Lamin a Rod Domain Mutants Target Heterochromatin Protein 1a and ß for Proteasomal Degradation by Activation of F-Box Protein, FBXW10 // PLoS ONE -2010 - Vol. 5, doi:10.1371/journal.pone.0010620.

55. Chaturvedi, P., Khanna, R., Parnaik, V.K. Ubiquitin Ligase RNF123 Mediates Degradation of Heterochromatin Protein 1a and ß in Lamin A/C Knock-Down Cells // PLoS ONE - 2012 - Vol. 7 - P. 1-10, doi:10.1371/journal.pone.0047558.

56. Maison, C., Bailly, D., Roche, D., De Oca, R.M., Probst, A. V., Vassias, I., Dingli, F., Lombard, B., Loew, D., Quivy, J.P., et al. SUMOylation Promotes de Novo Targeting of HP1 ± to Pericentric Heterochromatin // Nature Genetics - 2011 - Vol. 43 - P. 220-227, doi:10.1038/ng.765.

57. Maison, C., Romeo, K., Bailly, D., Dubarry, M., Quivy, J.P., Almouzni, G. The SUMO Protease SENP7 Is a Critical Component to Ensure HP1 Enrichment at Pericentric Heterochromatin // Nature Structural and Molecular Biology - 2012 - Vol. 19 - P. 458-460, doi:10.1038/nsmb.2244.

58. Strom, A.R., Emelyanov, A. V., Mir, M., Fyodorov, D. V., Darzacq, X., Karpen, G.H. Phase Separation Drives Heterochromatin Domain Formation // Nature - 2017 - Vol. 547 - P. 241-245, doi:10.1038/nature22989.

59. Sanulli, S., Trnka, M.J., Dharmarajan, V., Tibble, R.W., Pascal, B.D., Burlingame, A.L., Griffin, P.R., Gross, J.D., Narlikar, G.J. HP1 Reshapes Nucleosome Core to Promote Phase Separation of Heterochromatin // Nature - 2019 - Vol. 575 - P. 390-394, doi:10.1038/s41586-019-1669-2.

60. de Wit, E., Greil, F., van Steensel, B. Genome-Wide HP1 Binding in Drosophila: Developmental Plasticity and Genomic Targeting Signals. // Genome Research - 2005 - Vol. 15 - P. 1265-1273, doi:10.1101/gr.3198905.

61. Riddle, N.C., Minoda, A., Kharchenko, P. V., Alekseyenko, A.A., Schwartz, Y.B., Tolstorukov, M.Y., Gorchakov, A.A., Jaffe, J.D., Kennedy, C., Linder-Basso, D., et al. Plasticity in Patterns of Histone Modifications and Chromosomal Proteins in Drosophila Heterochromatin // Genome Research - 2011 - Vol. 21 - P. 147-163, doi:10.1101/gr.110098.110.

62. Marshall, O.J., Brand, A.H. Chromatin State Changes during Neural Development Revealed by in Vivo Cell-Type Specific Profiling. // Nature communications - 2017 - Vol. 8 - P. 2271, doi:10.1038/s41467-017-02385-4.

63. Park, A.R., Liu, N., Neuenkirchen, N., Guo, Q., Lin, H. The Role of Maternal HP1a in Early

Drosophila Embryogenesis via Regulation of Maternal Transcript Production // Genetics - 2019 - Vol. 211 - P. 201-217, doi:10.1534/genetics.118.301704.

64. Shao, Z., Raible, F., Mollaaghababa, R., Guyon, J.R., Wu, C., Bender, W., Kingston, RE. Stabilization of Chromatin Structure by PRC1, a Polycomb Complex // Cell - 1999 - Vol. 98 - P. 37-46, doi:https://doi.org/10.1016/S0092-8674(00)80604-2.

65. Zink, B., Paro, R. In Vivo Binding Pattern of a Trans-Regulator of Homoeotic Genes in Drosophila Melanogaster // Nature - 1989 - Vol. 337 - P. 468-471, doi:10.1038/337468a0.

66. Zink, B., Engström, Y., Gehring, W.J., Paro, R. Direct Interaction of the Polycomb Protein with Antennapedia Regulatory Sequences in Polytene Chromosomes of Drosophila Melanogaster. // The EMBO Journal - 1991 - Vol. 10 - P. 153-162, doi:https://doi.org/10.1002/j.1460-2075.1991.tb07931.x.

67. Müller, J., Bienz, M. Long Range Repression Conferring Boundaries of Ultrabithorax Expression in the Drosophila Embryo. // The EMBO Journal - 1991 - Vol. 10 - P. 3147-3155, doi:https://doi.org/10.1002/j.1460-2075.1991.tb04876.x.

68. Kassis, J.A., VanSickle, E.P., Sensabaugh, S.M. A Fragment of Engrailed Regulatory DNA Can Mediate Transvection of the White Gene in Drosophila. // Genetics - 1991 - Vol. 128 - P. 751761, doi:10.1093/genetics/128.4.751.

69. Messmer, S., Franke, A., Paro, R. Analysis of the Functional Role of the Polycomb Chromo Domain in Drosophila Melanogaster. // Genes & Development - 1992 - Vol. 6 - P. 1241-1254, doi:10.1101/gad.6.7.1241.

70. Platero, J.S., Hartnett, T., Eissenberg, J.C. Functional Analysis of the Chromo Domain of HP1. // The EMBO journal - 1995 - Vol. 14 - P. 3977-3986.

71. Ru, C., Liangjun, W., Hengbin, W., Li, X., Hediye, E.-B., Paul, T., S., J.R., Yi, Z. Role of Histone H3 Lysine 27 Methylation in Polycomb-Group Silencing // Science - 2002 - Vol. 298 -P. 1039-1043, doi:10.1126/science.1076997.

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

73. Brown, J.L., Mucci, D., Whiteley, M., Dirksen, M.-L., Kassis, J.A. The <em>Drosophila</Em> Polycomb Group Gene <em>pleiohomeotic</Em> Encodes a DNA Binding Protein with Homology to the Transcription Factor YY1 // Molecular Cell - 1998 - Vol. 1 - P. 1057-1064, doi:10.1016/S1097-2765(00)80106-9.

74. Kalb, R., Latwiel, S., Baymaz, H.I., Jansen, P.W.T.C., Müller, C.W., Vermeulen, M., Müller, J. Histone H2A Monoubiquitination Promotes Histone H3 Methylation in Polycomb Repression //

Nature Structural & Molecular Biology - 2014 - Vol. 21 - P. 569-571, doi:10.1038/nsmb.2833.

75. Geng, Z., Gao, Z. Mammalian PRC1 Complexes: Compositional Complexity and Diverse Molecular Mechanisms. International Journal of Molecular Sciences - 2020 - Vol. 21 - N. 8594, doi: 10.3390/ijms21228594.

76. McCullers, T.J., Steiniger, M. Transposable Elements in Drosophila // Mobile Genetic Elements

- 2017 - Vol. 7 - P. 1-18, doi:10.1080/2159256X.2017.1318201.

77. Swarts, D C., Makarova, K., Wang, Y., Nakanishi, K., Ketting, R.F., Koonin, E. V., Patel, D.J., Van Der Oost, J. The Evolutionary Journey of Argonaute Proteins // Nature Structural and Molecular Biology - 2014 - Vol. 21 - P. 743-753, doi:10.1038/nsmb.2879.

78. Peters, L., Meister, G. Argonaute Proteins: Mediators of RNA Silencing // Molecular Cell - 2007

- Vol. 26 - P. 611-623, doi:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2007.05.001.

79. Ozata, D.M., Gainetdinov, I., Zoch, A., O'Carroll, D., Zamore, P.D. PIWI-Interacting RNAs: Small RNAs with Big Functions // Nature Reviews Genetics - 2019 - Vol. 20 - P. 89-108, doi:10.1038/s41576-018-0073-3.

80. Vagin, V. V., Sigova, A., Li, C., Seitz, H., Gvozdev, V., Zamore, P.D. A Distinct Small RNA Pathway Silences Selfish Genetic Elements in the Germline // Science - 2006 - Vol. 313 - P. 320-324, doi:10.1126/science.1129333.

81. Horwich, M.D., Li, C., Matranga, C., Vagin, V., Farley, G., Wang, P., Zamore, P.D. The Drosophila RNA Methyltransferase, DmHen1, Modifies Germline PiRNAs and Single-Stranded SiRNAs in RISC // Current Biology - 2007 - Vol. 17 - P. 1265-1272, doi:https://doi.org/10.1016/j.cub.2007.06.030.

82. Kirino, Y., Mourelatos, Z. Mouse Piwi-Interacting RNAs Are 2'-O-Methylated at Their 3' Termini // Nature Structural & Molecular Biology - 2007 - Vol. 14 - P. 347-348, doi:10.1038/nsmb1218.

83. Aravin, A.A., Naumova, N.M., Tulin, A. V., Vagin, V. V., Rozovsky, Y.M., Gvozdev, V.A. Double-Stranded RNA-Mediated Silencing of Genomic Tandem Repeats and Transposable Elements in the D. Melanogaster Germline // Current Biology - 2001 - Vol. 11 - P. 1017-1027, doi:10.1016/S0960-9822(01)00299-8.

84. Adashev, V.E., Kotov, A.A., Bazylev, S.S., Shatskikh, A.S., Aravin, A.A., Olenina, L. V. Stellate Genes and the PiRNA Pathway in Speciation and Reproductive Isolation of Drosophila Melanogaster // Frontiers in Genetics - 2021 - Vol. 11 - P. 1-15, doi:10.3389/fgene.2020.610665.

85. Reddien, P.W., Oviedo, N.J., Jennings, J.R., Jenkin, J.C., Sánchez Alvarado, A. Developmental Biology: SMEDWI-2 Is a PIWI-like Protein That Regulates Planarian Stem Cells // Science -2005 - Vol. 310 - P. 1327-1330, doi:10.1126/science.1116110.

86. Palakodeti, D., Smielewska, M., Lu, Y.C., Yeo, G.W., Graveley, B.R. The PIWI Proteins SMEDWI-2 and SMEDWI-3 Are Required for Stem Cell Function and PiRNA Expression in Planarians // RNA - 2008 - Vol. 14 - P. 1174-1186, doi:10.1261/rna.1085008.

87. De Mulder, K., Pfister, D., Kuales, G., Egger, B., Salvenmoser, W., Willems, M., Steger, J., Fauster, K., Micura, R., Borgonie, G., et al. Stem Cells Are Differentially Regulated during Development, Regeneration and Homeostasis in Flatworms // Developmental Biology - 2009 -Vol. 334 - P. 198-212, doi:10.1016/j.ydbio.2009.07.019.

88. Rouget, C., Papin, C., Boureux, A., Meunier, A.C., Franco, B., Robine, N., Lai, E.C., Pelisson, A., Simonelig, M. Maternal MRNA Deadenylation and Decay by the piRNA Pathway in the Early Drosophila Embryo // Nature - 2010 - Vol. 467 - P. 1128-1132, doi:10.1038/nature09465.

89. Rojas-Ríos, P., Simonelig, M. piRNAs and PIWI Proteins: Regulators of Gene Expression in Development and Stem Cells // Development - 2018 - Vol. 145, doi:10.1242/dev.161786.

90. Kiuchi, T., Koga, H., Kawamoto, M., Shoji, K., Sakai, H., Arai, Y., Ishihara, G., Kawaoka, S., Sugano, S., Shimada, T., et al. A Single Female-Specific PiRNA Is the Primary Determiner of Sex in the Silkworm // Nature - 2014 - Vol. 509 - P. 633-636, doi:10.1038/nature13315.

91. Tassetto, M., Kunitomi, M., Whitfield, Z.J., Dolan, P.T., Sánchez-Vargas, I., Garcia-Knight, M., Ribiero, I., Chen, T., Olson, K.E., Andino, R. Control of RNA Viruses in Mosquito Cells through the Acquisition of VDNA and Endogenous Viral Elements // eLife - 2019 - Vol. 8 - P. 129, doi:10.7554/eLife.41244.

92. Wang, Y., Jin, B., Liu, P., Li, J., Chen, X., Gu, J. PiRNA Profiling of Dengue Virus Type 2-Infected Asian Tiger Mosquito and Midgut Tissues // Viruses - 2018 - Vol. 10 - P. 1-20, doi:10.3390/v10040213.

93. Sun, Y.H., Xie, L.H., Zhuo, X., Chen, Q., Ghoneim, D., Zhang, B., Jagne, J., Yang, C., Li, X.Z. Domestic Chickens Activate a PiRNA Defense against Avian Leukosis Virus // eLife - 2017 -Vol. 6 - P. 1-24, doi:10.7554/eLife.24695.

94. Mochizuki, K., Fine, N.A., Fujisawa, T., Gorovsky, M.A. Analysis of a Piwi-Related Gene Implicates Small RNAs in Genome Rearrangement in Tetrahymena // Cell - 2002 - Vol. 110 - P. 689-699, doi:10.1016/S0092-8674(02)00909-1.

95. Yerlici, V.T., Landweber, L.F. Programmed Genome Rearrangements in the Ciliate Oxytricha // Microbiology Spectrum - 2014 - Vol. 2, doi:10.1128/microbiolspec.MDNA3-0025-2014.

96. Aravin, A., Gaidatzis, D., Pfeffer, S., Lagos-Quintana, M., Landgraf, P., Iovino, N., Morris, P., Brownstein, M.J., Kuramochi-Miyagawa, S., Nakano, T., et al. A Novel Class of Small RNAs Bind to MILI Protein in Mouse Testes // Nature - 2006 - Vol. 442 - P. 203-207, doi:10.1038/nature04916.

97. Gou, L.T., Dai, P., Yang, J.H., Xue, Y., Hu, Y.P., Zhou, Y., Kang, J.Y., Wang, X., Li, H., Hua,

M.M., et al. Pachytene PiRNAs Instruct Massive MRNAElimination during Late Spermiogenesis // Cell Research - 2014 - Vol. 24 - P. 680-700, doi:10.1038/cr.2014.41.

98. Aravin, A.A., Sachidanandam, R., Bourc'his, D., Schaefer, C., Pezic, D., Toth, K.F., Bestor, T., Hannon, G.J. A PiRNA Pathway Primed by Individual Transposons Is Linked to De Novo DNA Methylation in Mice // Molecular Cell - 2008 - Vol. 31 - P. 785-799, doi:10.1016/j.molcel.2008.09.003.

99. Anzelon, T.A., Chowdhury, S., Hughes, S.M., Xiao, Y., Lander, G.C., MacRae, I.J. Structural Basis for PiRNA Targeting // Nature - 2021 - Vol. 597 - P. 285-289, doi:10.1038/s41586-021-03856-x.

100. Yamaguchi, S., Oe, A., Nishida, K.M., Yamashita, K., Kajiya, A., Hirano, S., Matsumoto, N., Dohmae, N., Ishitani, R., Saito, K., et al. Crystal Structure of Drosophila Piwi // Nature Communications - 2020 - Vol. 11 - P. 1-13, doi:10.1038/s41467-020-14687-1.

101. Yashiro, R., Murota, Y., Nishida, K.M., Yamashiro, H., Fujii, K., Ogai, A., Yamanaka, S., Negishi, L., Siomi, H., Siomi, M.C. Piwi Nuclear Localization and Its Regulatory Mechanism in Drosophila Ovarian Somatic Cells // Cell Reports - 2018 - Vol. 23 - P. 3647-3657, doi:10.1016/j.celrep.2018.05.051.

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

103. Prud'homme, N., Gans, M., Masson, M., Terzian, C., Bucheton, A. Flamenco, a Gene Controlling the Gypsy Retrovirus of Drosophila Melanogaster. // Genetics - 1995 - Vol. 139 - P. 697-711, doi:10.1093/genetics/139.2.697.

104. Goriaux, C., Desset, S., Renaud, Y., Vaury, C., Brasset, E. Transcriptional Properties and Splicing of the Flamenco PiRNA Cluster // EMBO Reports - 2014 - Vol. 15 - P. 411-418, doi:10.1002/embr.201337898.

105. Nishimasu, H., Ishizu, H., Saito, K., Fukuhara, S., Kamatani, M.K., Bonnefond, L., Matsumoto, N., Nishizawa, T., Nakanaga, K., Aoki, J., et al. Structure and Function of Zucchini Endoribonuclease in PiRNA Biogenesis // Nature - 2012 - Vol. 491 - P. 284-287, doi:10.1038/nature11509.

106. Mokarram, P., Niknam, M., Sadeghdoust, M., Aligolighasemabadi, F., Siri, M., Dastghaib, S., Brim, H., Ashktorab, H. Piwi Interacting RNAs Perspectives: A New Avenues in Future Cancer Investigations; Taylor & Francis, - 2021; Vol. 0; ISBN 2028066121.

107. Malone, C.D., Brennecke, J., Dus, M., Stark, A., McCombie, W.R., Sachidanandam, R., Hannon, G.J. Specialized PiRNA Pathways Act in Germline and Somatic Tissues of the Drosophila Ovary // Cell - 2009 - Vol. 137 - P. 522-535, doi:10.1016/j.cell.2009.03.040.

108. Gebert, D., Neubert, L.K., Lloyd, C., Gui, J., Lehmann, R., Teixeira, F.K. Large Drosophila Germline piRNA Clusters Are Evolutionarily Labile and Dispensable for Transposon Regulation // Molecular Cell - 2021 - Vol. 81 - P. 3965- - 3978.e5, doi:10.1016/j.molcel.2021.07.011.

109. Klattenhoff, C., Xi, H., Li, C., Lee, S., Xu, J., Khurana, J.S., Zhang, F., Schultz, N., Koppetsch, B.S., Nowosielska, A., et al. The Drosophila HP1 Homolog Rhino Is Required for Transposon Silencing and PiRNA Production by Dual-Strand Clusters // Cell - 2009 - Vol. 138 - P. 11371149, doi:10.1016/j.cell.2009.07.014.

110. Mohn, F., Sienski, G., Handler, D., Brennecke, J. The Rhino-Deadlock-Cutoff Complex Licenses Noncanonical Transcription of Dual-Strand PiRNA Clusters in Drosophila // Cell -2014 - Vol. 157 - P. 1364-1379, doi:10.1016/j.cell.2014.04.031.

111. Andersen, P.R., Tirian, L., Vunjak, M., Brennecke, J. A Heterochromatin-Dependent Transcription Machinery Drives PiRNA Expression // Nature - 2017 - Vol. 549 - P. 54-59, doi:10.1038/nature23482.

112. Mohn, F., Handler, D., Brennecke, J. PiRNA-Guided Slicing Specifies Transcripts for Zucchini-Dependent, Phased PiRNA Biogenesis // Science - 2015 - Vol. 348 - P. 812-817, doi:10.1126/science.aaa 1039.

113. Feltzin, V.L., Khaladkar, M., Abe, M., Parisi, M., Hendriks, G.J., Kim, J., Bonini, N.M. The Exonuclease Nibbler Regulates Age-Associated Traits and Modulates PiRNA Length in Drosophila // Aging Cell - 2015 - Vol. 14 - P. 443-452, doi:10.1111/acel.12323.

114. Saito, K., Sakaguchi, Y., Suzuki, T., Suzuki, T., Siomi, H., Siomi, M.C. Pimet, the Drosophila Homolog of HEN1, Mediates 2'-O-Methylation of Piwi-Interacting RNAs at Their 3' Ends // Genes and Development - 2007 - Vol. 21 - P. 1603-1608, doi:10.1101/gad.1563607.

115. Kirino, Y., Kim, N., de Planell-Saguer, M., Khandros, E., Chiorean, S., Klein, P.S., Rigoutsos, I., Jongens, T.A., Mourelatos, Z. Arginine Methylation of Piwi Proteins Catalysed by DPRMT5 Is Required for Ago3 and Aub Stability // Nature Cell Biology - 2009 - Vol. 11 - P. 652-658, doi:10.1038/ncb1872.

116. Liu, H., Wang, J.Y.S., Huang, Y., Li, Z., Gong, W., Lehmann, R., Xu, R.M. Structural Basis for Methylarginine-Dependent Recognition of Aubergine by Tudor // Genes and Development -2010 - Vol. 24 - P. 1876-1881, doi:10.1101/gad.1956010.

117. Webster, A., Li, S., Hur, J.K., Wachsmuth, M., Bois, J.S., Perkins, E.M., Patel, D.J., Aravin, A.A. Aub and Ago3 Are Recruited to Nuage through Two Mechanisms to Form a Ping-Pong Complex Assembled by Krimper // Molecular Cell - 2015 - Vol. 59 - P. 564-575, doi:10.1016/j.molcel.2015.07.017.

118. Munafo, M., Manelli, V., Falconio, F.A., Sawle, A., Kneuss, E., Eastwood, E.L., Seah, J.W.E., Czech, B., Hannon, G.J. Daedalus and Gasz Recruit Armitage to Mitochondria, Bringing

PiRNA Precursors to the Biogenesis Machinery // Genes and Development - 2019 - Vol. 33 - P. 844-856, doi:10.1101/gad.325662.119.

119. Yamashiro, H., Siomi, M.C. PIWI-Interacting RNA in Drosophila: Biogenesis, Transposon Regulation, and Beyond // Chemical Reviews - 2018 - Vol. 118 - P. 4404-4421, doi:10.1021/acs.chemrev.7b00393.

120. Onishi, R., Sato, K., Murano, K., Negishi, L., Siomi, H., Siomi, M.C. Piwi Suppresses Transcription of Brahma-Dependent Transposons via Maelstrom in Ovarian Somatic Cells // Science Advances - 2020 - Vol. 6, doi:10.1126/sciadv.aaz7420.

121. Arif, A., Ozata, D.M., Anderson, C., Izumi, N., Tomari, Y., Zamore, P.D. The Tiny, Conserved Zinc-Finger Protein GTSF1 Helps PIWI Proteins Achieve Their Full Catalytic Potential // bioRxiv - 2021, doi:10.1101/2021.05.04.442675.

122. Batki, J., Schnabl, J., Wang, J., Handler, D., Andreev, V.I., Stieger, C.E., Novatchkova, M., Lampersberger, L., Kauneckaite, K., Xie, W., et al. The Nascent RNA Binding Complex SFiNX Licenses PiRNA-Guided Heterochromatin Formation // Nature Structural & Molecular Biology - 2019 - Vol. 26 - P. 720-731, doi:10.1038/s41594-019-0270-6.

123. Fabry, M.H., Ciabrelli, F., Munafo, M., Eastwood, E.L., Kneuss, E., Falciatori, I., Falconio, F.A., Hannon, G.J., Czech, B. PiRNA-Guided Co-Transcriptional Silencing Coopts Nuclear Export Factors // eLife - 2019 - Vol. 8, doi:10.7554/eLife.47999.

124. Osumi, K., Sato, K., Murano, K., Siomi, H., Siomi, M.C. Essential Roles of Windei and Nuclear Monoubiquitination of Eggless/ SETDB 1 in Transposon Silencing // EMBO Reports -2019 - Vol. 20, doi:10.15252/embr.201948296.

125. Eastwood, E.L., Jara, K.A., Bornelöv, S., Munafo, M., Frantzis, V., Kneuss, E., Barbar, E.J., Czech, B., Hannon, G.J. Dimerisation of the PICTS Complex via LC8/Cut-up Drives Co-Transcriptional Transposon Silencing in Drosophila // eLife - 2021 - Vol. 10, doi:10.7554/eLife.65557.

126. Iwasaki, Y.W., Murano, K., Ishizu, H., Shibuya, A., Iyoda, Y., Siomi, M.C., Siomi, H., Saito, K. Piwi Modulates Chromatin Accessibility by Regulating Multiple Factors Including Histone H1 to Repress Transposons // Molecular Cell - 2016 - Vol. 63 - P. 408-419, doi:10.1016/j.molcel.2016.06.008.

127. Huang, X.A., Yin, H., Sweeney, S., Raha, D., Snyder, M., Lin, H. A Major Epigenetic Programming Mechanism Guided by PiRNAs // Developmental Cell - 2013 - Vol. 24 - P. 502516, doi:10.1016/j.devcel.2013.01.023.

128. Marinov, G.K., Wang, J., Handler, D., Wold, B.J., Weng, Z., Hannon, G.J., Aravin, A.A., Zamore, P.D., Brennecke, J., Toth, K.F. Pitfalls of Mapping High-Throughput Sequencing Data to Repetitive Sequences: Piwi's Genomic Targets Still Not Identified // Developmental Cell -

2015 - Vol. 32 - P. 765-771, doi:10.1016/j.devcel.2015.01.013.

129. Herrmann, H., Bär, H., Kreplak, L., Strelkov, S. V., Aebi, U. Intermediate Filaments: From Cell Architecture to Nanomechanics // Nature Reviews Molecular Cell Biology - 2007 - Vol. 8 - P. 562-573, doi:10.1038/nrm2197.

130. Dhe-Paganon, S., Werner, E.D., Chi, Y.I., Shoelson, S.E. Structure of the Globular Tail of Nuclear Lamin // Journal of Biological Chemistry - 2002 - Vol. 277 - P. 17381-17384, doi:10.1074/jbc.C200038200.

131. Melcer, S., Gruenbaum, Y., Krohne, G. Invertebrate Lamins // Experimental Cell Research -2007 - Vol. 313 - P. 2157-2166, doi:10.1016/j.yexcr.2007.03.004.

132. Lin, F., Worman, H.J. Structural Organization of the Human Gene Encoding Nuclear Lamin A and Nuclear Lamin C // Journal of Biological Chemistry - 1993 - Vol. 268 - P. 16321-16326, doi:10.1016/s0021 -9258(19)85424-8.

133. Machiels, B.M., Zorenc, A.H.G., Endert, J.M., Kuijpers, H.J.H., van Eys, G.J.J.M., Ramaekers, F.C.S., Broers, J.L. V An Alternative Splicing Product of the Lamin A/C Gene Lacks Exon 10 (&#x2217;) // Journal of Biological Chemistry - 1996 - Vol. 271 - P. 9249-9253, doi:10.1074/jbc.271.16.9249.

134. Rusinol, A.E., Sinensky, M.S. Farnesylated Lamins, Progeroid Syndromes and Farnesyl Transferase Inhibitors. // Journal of Cell Science - 2006 - Vol. 119 - P. 3265-3272, doi:10.1242/jcs.03156.

135. Dechat, T., Gesson, K., Foisner, R. Lamina-Independent Lamins in the Nuclear Interior Serve Important Functions. // Cold Spring Harbor Symposia on Quantitative Biology - 2010 - Vol. 75 -P. 533-543, doi:10.1101/sqb.2010.75.018.

136. Gesson, K., Rescheneder, P., Skoruppa, M.P., von Haeseler, A., Dechat, T., Foisner, R. A-Type Lamins Bind Both Hetero- and Euchromatin, the Latter Being Regulated by Lamina-Associated Polypeptide 2 Alpha. // Genome Research - 2016 - Vol. 26 - P. 462-473, doi:10.1101/gr.196220.115.

137. Rzepecki, R., Fisher, P.A. In Vivo Phosphorylation of Drosophila Melanogaster Nuclear Lamins during Both Interphase and Mitosis. // Cellular & Molecular Biology Letters - 2002 - Vol. 7 - P. 859-876.

138. Thompson, L.J., Bollen, M., Fields, A.P. Identification of Protein Phosphatase 1 as a Mitotic Lamin Phosphatase. // The Journal of Biological Chemistry - 1997 - Vol. 272 - P. 29693-29697, doi:10.1074/jbc.272.47.29693.

139. Lenz-Böhme, B., Wismar, J., Fuchs, S., Reifegerste, R., Buchner, E., Betz, H., Schmitt, B. Insertional Mutation of the Drosophila Nuclear Lamin Dm0 Gene Results in Defective Nuclear Envelopes, Clustering of Nuclear Pore Complexes, and Accumulation of Annulate Lamellae //

Journal of Cell Biology - 1997 - Vol. 137 - P. 1001-1016, doi:10.1083/jcb.137.5.1001.

140. Liu, J., Rolef Ben-Shahar, T., Riemer, D., Treinin, M., Spann, P., Weber, K., Fire, A., Gruenbaum, Y. Essential Roles for Caenorhabditis Elegans Lamin Gene in Nuclear Organization, Cell Cycle Progression, and Spatial Organization of Nuclear Pore Complexes. // Molecular Biology of the Cell - 2000 - Vol. 11 - P. 3937-3947, doi:10.1091/mbc.11.11.3937.

141. Osouda, S., Nakamura, Y., de Saint Phalle, B., McConnell, M., Horigome, T., Sugiyama, S., Fisher, P.A., Furukawa, K. Null Mutants of Drosophila B-Type Lamin Dm(0) Show Aberrant Tissue Differentiation Rather than Obvious Nuclear Shape Distortion or Specific Defects during Cell Proliferation. // Developmental Biology - 2005 - Vol. 284 - P. 219-232, doi:10.1016/j.ydbio.2005.05.022.

142. Wong, X., Luperchio, T.R., Reddy, K.L. NET Gains and Losses: The Role of Changing Nuclear Envelope Proteomes in Genome Regulation // Current Opinion in Cell Biology - 2014 - Vol. 28 - P. 105-120, doi:10.1016/j.ceb.2014.04.005.

143. Ye, Q., Worman, H.J. Primary Structure Analysis and Lamin B and DNA Binding of Human LBR, an Integral Protein of the Nuclear Envelope Inner Membrane. // The Journal of Biological Chemistry - 1994 - Vol. 269 - P. 11306-11311.

144. Hirano, Y., Hizume, K., Kimura, H., Takeyasu, K., Haraguchi, T., Hiraoka, Y. Lamin B Receptor Recognizes Specific Modifications of Histone H4 in Heterochromatin Formation. // The Journal of Biological Chemistry - 2012 - Vol. 287 - P. 42654-42663, doi:10.1074/jbc.M112.397950.

145. Brachner, A., Foisner, R. Evolvement of LEM Proteins as Chromatin Tethers at the Nuclear Periphery. // Biochemical Society Transactions - 2011 - Vol. 39 - P. 1735-1741, doi:10.1042/B ST20110724.

146. Zullo, J.M., Demarco, I.A., Pique-Regi, R., Gaffney, D.J., Epstein, C.B., Spooner, C.J., Luperchio, T.R., Bernstein, B.E., Pritchard, J.K., Reddy, K.L., et al. DNA Sequence-Dependent Compartmentalization and Silencing of Chromatin at the Nuclear Lamina // Cell - 2012 - Vol. 149 - P. 1474-1487, doi:10.1016/j.cell.2012.04.035.

147. Wang, N., Tytell, J.D., Ingber, D.E. Mechanotransduction at a Distance: Mechanically Coupling the Extracellular Matrix with the Nucleus // Nature Reviews Molecular Cell Biology - 2009 -Vol. 10 - P. 75-82, doi:10.1038/nrm2594.

148. Krohne, G., Benavente, R., Scheer, U., Dabauvalle, M.C. The Nuclear Lamina in Heidelberg and Würzburg: A Personal View // European Journal of Cell Biology - 2005 - Vol. 84 - P. 163179, doi:10.1016/j.ejcb.2004.12.005.

149. Peric-Hupkes, D., Meuleman, W., Pagie, L., Bruggeman, S.W.M., Solovei, I., Brugman, W., Gräf, S., Flicek, P., Kerkhoven, R.M., van Lohuizen, M., et al. Molecular Maps of the Reorganization of Genome-Nuclear Lamina Interactions during Differentiation // Molecular

Cell - 2010 - Vol. 38 - P. 603-613, doi:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2010.03.016.

150. Zhimulev, I.F., Belyaeva, E.S., Vatolina, T.Y., Demakov, S.A. Banding Patterns in Drosophila Melanogaster Polytene Chromosomes Correlate with DNA-Binding Protein Occupancy // BioEssays - 2012 - Vol. 34 - P. 498-508, doi:https://doi.org/10.1002/bies.201100142.

151. van Steensel, B., Belmont, A.S. Lamina-Associated Domains: Links with Chromosome Architecture, Heterochromatin, and Gene Repression // Cell - 2017 - Vol. 169 - P. 780-791, doi:10.1016/j.cell.2017.04.022.

152. Guelen, L., Pagie, L., Brasset, E., Meuleman, W., Faza, M.B., Talhout, W., Eussen, B.H., de Klein, A., Wessels, L., de Laat, W., et al. Domain Organization of Human Chromosomes Revealed by Mapping of Nuclear Lamina Interactions // Nature - 2008 - Vol. 453 - P. 948-951, doi:10.1038/nature06947.

153. Poleshko, A., Shah, P.P., Gupta, M., Babu, A., Morley, M.P., Manderfield, L.J., Ifkovits, J.L., Calderon, D., Aghajanian, H., Sierra-Pagán, J.E., et al. Genome-Nuclear Lamina Interactions Regulate Cardiac Stem Cell Lineage Restriction // Cell - 2017 - Vol. 171 - P. 573- - 587.e14, doi:https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.09.018.

154. Towbin, B.D., González-Aguilera, C., Sack, R., Gaidatzis, D., Kalck, V., Meister, P., Askjaer, P., Gasser, S.M. Step-Wise Methylation of Histone H3K9 Positions Heterochromatin at the Nuclear Periphery // Cell - 2012 - Vol. 150 - P. 934-947, doi:https://doi.org/10.1016/j.cell.2012.06.051.

155. Bian, Q., Khanna, N., Alvikas, J., Belmont, A.S. ß-Globin Cis-Elements Determine Differential Nuclear Targeting through Epigenetic Modifications. // Journal of Cell Biology - 2013 - Vol. 203 - P. 767-783, doi:10.1083/jcb.201305027.

156. Harr, J.C., Luperchio, T.R., Wong, X., Cohen, E., Wheelan, S.J., Reddy, K.L. Directed Targeting of Chromatin to the Nuclear Lamina Is Mediated by Chromatin State and A-Type Lamins. // Journal of Cell Biology - 2015 - Vol. 208 - P. 33-52, doi:10.1083/jcb.201405110.

157. Gonzalez-Sandoval, A., Towbin, B.D., Kalck, V., Cabianca, D.S., Gaidatzis, D., Hauer, M.H., Geng, L., Wang, L., Yang, T., Wang, X., et al. Perinuclear Anchoring of H3K9-Methylated Chromatin Stabilizes Induced Cell Fate in C. Elegans Embryos // Cell - 2015 - Vol. 163 - P. 1333-1347, doi:https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.10.066.

158. Poleshko, A., Katz, R.A. Specifying Peripheral Heterochromatin during Nuclear Lamina Reassembly // Nucleus - 2014 - Vol. 5 - P. 32-39, doi:10.4161/nucl.28167.

159. Dunlevy, K.L., Medvedeva, V., Wilson, J.E., Hoque, M., Pellegrin, T., Maynard, A., Kremp, M.M., Wasserman, J.S., Poleshko, A., Katz, R.A. The PRR14 Heterochromatin Tether Encodes Modular Domains That Mediate and Regulate Nuclear Lamina Targeting // Journal of Cell Science - 2020 - Vol. 133, doi:10.1242/jcs.240416.

160. Solovei, I., Wang, A.S., Thanisch, K., Schmidt, C.S., Krebs, S., Zwerger, M., Cohen, T. V.,

Devys, D., Foisner, R., Peichl, L., et al. LBR and Lamin A/C Sequentially Tether Peripheral Heterochromatin and Inversely Regulate Differentiation // Cell - 2013 - Vol. 152 - P. 584-598, doi:10.1016/j .cell .2013.01.009.

161. Falk, M., Feodorova, Y., Naumova, N., Imakaev, M., Lajoie, B.R., Leonhardt, H., Joffe, B., Dekker, J., Fudenberg, G., Solovei, I., et al. Heterochromatin Drives Compartmentalization of Inverted and Conventional Nuclei // Nature - 2019 - Vol. 570 - P. 395-399, doi:10.1038/s41586-019-1275-3.

162. Meuleman, W., Peric-Hupkes, D., Kind, J., Beaudry, J.B., Pagie, L., Kellis, M., Reinders, M., Wessels, L., Van Steensel, B. Constitutive Nuclear Lamina-Genome Interactions Are Highly Conserved and Associated with A/T-Rich Sequence // Genome Research - 2013 - Vol. 23 - P. 270-280, doi:10.1101/gr.141028.112.

163. Kind, J., Pagie, L., de Vries, S.S., Nahidiazar, L., Dey, S.S., Bienko, M., Zhan, Y., Lajoie, B., de Graaf, C.A., Amendola, M., et al. Genome-Wide Maps of Nuclear Lamina Interactions in Single Human Cells // Cell - 2015 - Vol. 163 - P. 134-147, doi:https://doi.org/10.1016/j.cell.2015.08.040.

164. Kind, J., Pagie, L., Ortabozkoyun, H., Boyle, S., de Vries, S.S., Janssen, H., Amendola, M., Nolen, L.D., Bickmore, W.A., van Steensel, B. Single-Cell Dynamics of Genome-Nuclear Lamina Interactions // Cell - 2013 - Vol. 153 - P. 178-192, doi:https://doi.org/10.1016/j.cell.2013.02.028.

165. Croft, J.A., Bridger, J.M., Boyle, S., Perry, P., Teague, P., Bickmore, W.A. Differences in the Localization and Morphology of Chromosomes in the Human Nucleus // Journal of Cell Biology - 1999 - Vol. 145 - P. 1119-1131, doi:10.1083/jcb.145.6.1119.

166. Dostie, J., Richmond, T.A., Arnaout, R.A., Selzer, R.R., Lee, W.L., Honan, T.A., Rubio, E.D., Krumm, A., Lamb, J., Nusbaum, C. Chromosome Conformation Capture Carbon Copy (5C): A Massively Parallel Solution for Mapping Interactions between Genomic Elements // Genome Research - 2006 - Vol. 16 - P. 1299-1309.

167. Van Berkum, N.L., Lieberman-Aiden, E., Williams, L., Imakaev, M., Gnirke, A., Mirny, L.A., Dekker, J., Lander, E.S. Hi-C: A Method to Study the Three-Dimensional Architecture of Genomes. // JoVE (Journal of Visualized Experiments) - 2010 - P. e1869.

168. Lieberman-Aiden, E., L., van B.N., Louise, W., Maxim, I., Tobias, R., Agnes, T., Ido, A., R., L.B., J., S.P., O., D.M., et al. Comprehensive Mapping of Long-Range Interactions Reveals Folding Principles of the Human Genome // Science - 2009 - Vol. 326 - P. 289-293, doi:10.1126/science.1181369.

169. Stevens, T.J., Lando, D., Basu, S., Atkinson, L.P., Cao, Y., Lee, S.F., Leeb, M., Wohlfahrt, K.J., Boucher, W., O'Shaughnessy-Kirwan, A., et al. 3D Structures of Individual Mammalian

Genomes Studied by Single-Cell Hi-C // Nature - 2017 - Vol. 544 - P. 59-64, doi:10.1038/nature21429.

170. Nagano, T., Lubling, Y., Varnai, C., Dudley, C., Leung, W., Baran, Y., Mendelson Cohen, N., Wingett, S., Fraser, P., Tanay, A. Cell-Cycle Dynamics of Chromosomal Organization at Single-Cell Resolution. // Nature - 2017 - Vol. 547 - P. 61-67, doi:10.1038/nature23001.

171. Rao, S.S.P., Huntley, M.H., Durand, N.C., Stamenova, E.K., Bochkov, I.D., Robinson, J.T., Sanborn, A.L., Machol, I., Omer, A.D., Lander, E.S., et al. A 3D Map of the Human Genome at Kilobase Resolution Reveals Principles of Chromatin Looping // Cell - 2014 - Vol. 159 - P. 1665-1680, doi:https://doi.org/10.1016/j.cell.2014.11.021.

172. Nora, E.P., Goloborodko, A., Valton, A.-L., Gibcus, J.H., Uebersohn, A., Abdennur, N., Dekker, J., Mirny, L.A., Bruneau, B.G. Targeted Degradation of CTCF Decouples Local Insulation of Chromosome Domains from Genomic Compartmentalization // Cell - 2017 - Vol. 169 - P. 930- -944.e22, doi:https://doi.org/10.1016/j.cell.2017.05.004.

173. Ulianov, S. V, Khrameeva, E.E., Gavrilov, A.A., Flyamer, I.M., Kos, P., Mikhaleva, E.A., Penin, A.A., Logacheva, M.D., Imakaev, M. V, Chertovich, A., et al. Active Chromatin and Transcription Play a Key Role in Chromosome Partitioning into Topologically Associating Domains. // Genome Research - 2016 - Vol. 26 - P. 70-84, doi:10.1101/gr.196006.115.

174. Rowley, M.J., Nichols, M.H., Lyu, X., Ando-Kuri, M., Rivera, I.S.M., Hermetz, K., Wang, P., Ruan, Y., Corces, V.G. Evolutionarily Conserved Principles Predict 3D Chromatin Organization // Molecular Cell - 2017 - Vol. 67 - P. 837- - 852.e7, doi:https://doi.org/10.1016/j.molcel.2017.07.022.

175. Krull, S., Dörries, J., Boysen, B., Reidenbach, S., Magnius, L., Norder, H., Thyberg, J., Cordes, V.C. Protein Tpr Is Required for Establishing Nuclear Pore-Associated Zones of Heterochromatin Exclusion // The EMBO Journal - 2010 - Vol. 29 - P. 1659-1673, doi:10.1038/emboj.2010.54.

176. Chen, C.-K., Blanco, M., Jackson, C., Aznauryan, E., Ollikainen, N., Surka, C., Chow, A., Cerase, A., McDonel, P., Guttman, M. Xist Recruits the X Chromosome to the Nuclear Lamina to Enable Chromosome-Wide Silencing. // Science - 2016 - Vol. 354 - P. 468-472, doi:10.1126/science.aae0047.

177. Kosak, S.T., Skok, J.A., Medina, K.L., Riblet, R., Le Beau, M.M., Fisher, A.G., Singh, H. Subnuclear Compartmentalization of Immunoglobulin Loci during Lymphocyte Development. // Science (New York, N.Y.) - 2002 - Vol. 296 - P. 158-162, doi:10.1126/science.1068768.

178. Kuroda, M., Tanabe, H., Yoshida, K., Oikawa, K., Saito, A., Kiyuna, T., Mizusawa, H., Mukai, K. Alteration of Chromosome Positioning during Adipocyte Differentiation // Journal of Cell Science - 2004 - Vol. 117 - P. 5897-5903, doi:10.1242/jcs.01508.

179. Williams, R.R.E., Azuara, V., Perry, P., Sauer, S., Dvorkina, M., J0rgensen, H., Roix, J., McQueen, P., Misteli, T., Merkenschlager, M., et al. Neural Induction Promotes Large-Scale Chromatin Reorganisation of the Mash1 Locus // Journal of Cell Science - 2006 - Vol. 119 - P. 132-140, doi:10.1242/jcs.02727.

180. Reddy, K.L., Zullo, J.M., Bertolino, E., Singh, H. Transcriptional Repression Mediated by Repositioning of Genes to the Nuclear Lamina // Nature - 2008 - Vol. 452 - P. 243-247, doi:10.1038/nature06727.

181. Korfali, N., Wilkie, G.S., Swanson, S.K., Srsen, V., Batrakou, D.G., Fairley, E.A.L., Malik, P., Zuleger, N., Goncharevich, A., de las Heras, J., et al. The Leukocyte Nuclear Envelope Proteome Varies with Cell Activation and Contains Novel Transmembrane Proteins That Affect Genome Architecture* // Molecular & Cellular Proteomics - 2010 - Vol. 9 - P. 2571-2585, doi:https://doi.org/10.1074/mcp.M110.002915.

182. Stejskal, S., Koutna, I., Matula, P., Rucka, Z., Danek, O., Maska, M., Kozubek, M. The Role of Chromatin Condensation during Granulopoiesis in the Regulation of Gene Cluster Expression // Epigenetics - 2010 - Vol. 5 - P. 758-766, doi:10.4161/epi.5.8.13183.

183. Yao, J., Fetter, R.D., Hu, P., Betzig, E., Tjian, R. Subnuclear Segregation of Genes and Core Promoter Factors in Myogenesis. // Genes & Development - 2011 - Vol. 25 - P. 569-580, doi:10.1101/gad.2021411.

184. Akhtar, W., de Jong, J., Pindyurin, A.V., Pagie, L., Meuleman, W., de Ridder, J., Berns, A., Wessels, L.F.A., van Lohuizen, M., van Steensel, B. Chromatin Position Effects Assayed by Thousands of Reporters Integrated in Parallel // Cell - 2013 - Vol. 154 - P. 914-927, doi:10.1016/j.cell.2013.07.018.

185. Finlan, L.E., Sproul, D., Thomson, I., Boyle, S., Kerr, E., Perry, P., Ylstra, B., Chubb, J.R., Bickmore, W.A. Recruitment to the Nuclear Periphery Can Alter Expression of Genes in Human Cells // PLoS Genetics - 2008 - Vol. 4 - P. e1000039.

186. Kumaran, R.I., Spector, D.L. A Genetic Locus Targeted to the Nuclear Periphery in Living Cells Maintains Its Transcriptional Competence // Journal of Cell Biology - 2008 - Vol. 180 - P. 5165, doi:10.1083/jcb.200706060.

187. Kim, Y., Sharov, A.A., McDole, K., Cheng, M., Hao, H., Fan, C.-M., Gaiano, N., Ko, M.S.H., Zheng, Y. Mouse B-Type Lamins Are Required for Proper Organogenesis but Not by Embryonic Stem Cells. // Science - 2011 - Vol. 334 - P. 1706-1710, doi:10.1126/science.1211222.

188. Mattout, A., Dechat, T., Adam, S.A., Goldman, R.D., Gruenbaum, Y. Nuclear Lamins, Diseases and Aging. // Current Opinion in Cell Biology - 2006 - Vol. 18 - P. 335-341, doi:10.1016/j.ceb.2006.03.007.

189. Mounkes, L.C., Stewart, C.L. Aging and Nuclear Organization: Lamins and Progeria // Current

Opinion in Cell Biology - 2004 - Vol. 16 - P. 322-327, doi:https://doi.org/10.1016/j.ceb.2004.03.009.

190. Yokochi, T., Poduch, K., Ryba, T., Lu, J., Hiratani, I., Tachibana, M., Shinkai, Y., Gilbert, DM. G9a Selectively Represses a Class of Late-Replicating Genes at the Nuclear Periphery. // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - 2009 - Vol. 106 - P. 19363-19368, doi:10.1073/pnas.0906142106.

191. Shevelyov, Y.Y., Lavrov, S.A., Mikhaylova, L.M., Nurminsky, I.D., Kulathinal, R.J., Egorova, K.S., Rozovsky, Y.M., Nurminsky, D.I. The B-Type Lamin Is Required for Somatic Repression of Testis-Specific Gene Clusters // Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America - 2009 - Vol. 106 - P. 3282 LP - 3287, doi:10.1073/pnas.0811933106.

192. Kohwi, M., Lupton, J.R., Lai, S.L., Miller, M.R., Doe, C.Q. Developmentally Regulated Subnuclear Genome Reorganization Restricts Neural Progenitor Competence in Drosophila // Cell - 2013 - Vol. 152 - P. 97-108, doi:10.1016/j.cell.2012.11.049.

193. Chen, H., Zheng, X., Zheng, Y. Age-Associated Loss of Lamin-B Leads to Systemic Inflammation and Gut Hyperplasia // Cell - 2014 - Vol. 159 - P. 829-843, doi:https://doi.org/10.1016/j.cell.2014.10.028.

194. Pindyurin, A. V., Pagie, L., Kozhevnikova, E.N., van Arensbergen, J., van Steensel, B. Inducible DamID Systems for Genomic Mapping of Chromatin Proteins in Drosophila // Nucleic Acids Research - 2016 - Vol. 44 - P. 5646-5657, doi:10.1093/nar/gkw176.

195. Golic, K.G., Golic, M.M. Engineering the Drosophila Genome: Chromosome Rearrangements by Design // Genetics - 1996 - Vol. 144 - P. 1693-1711, doi:10.1093/genetics/144.4.1693.

196. Tanentzapf, G., Devenport, D., Godt, D., Brown, N.H. Integrin-Dependent Anchoring of a Stem-Cell Niche // Nature Cell Biology - 2007 - Vol. 9 - P. 1413-1418, doi:10.1038/ncb1660.

197. Stuurman, N., Maus, N., Fisher, P. A. Interphase Phosphorylation of the Drosophila Nuclear Lamin: Site-Mapping Using a Monoclonal Antibody // Journal of Cell Science - 1995 - Vol. 108 - P. 3137-3144, doi:10.1242/jcs.108.9.3137.

198. Maniatis Tom, Fritsch E.F., S.J. In Molecular Cloning: A Laboratory Manual; - 1982; ISBN 087969-136-0.

199. van Steensel, B., Henikoff, S. Identification of in Vivo DNA Targets of Chromatin Proteins Using Tethered Dam Methyltransferase. // Nature Biotechnology - 2000 - Vol. 18 - P. 424-428, doi:10.1038/74487.

200. Greil, F., Moorman, C., van Steensel, B. DamID: Mapping of In Vivo Protein-Genome Interactions Using Tethered DNA Adenine Methyltransferase. In Methods in Enzymology; -2006; Vol. 410, pp. 342-359 ISBN 0121828158.

201. Wingett, S.W., Andrews, S. FastQ Screen: A tool for multi-genome mapping and quality control.

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211.

212

213

214

215

F1000Research - 2018 - Vol. 7 - N. 1338, doi: 10.12688/f1000research.15931.2.

Martin, M. Cutadapt Removes Adapter Sequences from High-Throughput Sequencing Reads //

EMBnet.journal - 2011 - Vol. 17 - P. 10, doi:10.14806/ej.17.1.200.

Langmead, B., Salzberg, S.L. Fast Gapped-Read Alignment with Bowtie 2 // Nature Methods -2012 - Vol. 9 - P. 357-359, doi:10.1038/nmeth.1923.

Wickham, H., Averick, M., Bryan, J., Chang, W., McGowan, L., François, R., Grolemund, G., Hayes, A., Henry, L., Hester, J., et al. Welcome to the Tidyverse // Journal of Open Source Software - 2019 - Vol. 4 - P. 1686, doi:10.21105/joss.01686. Wickham, H. Flexibly Reshape Data // CRAN R project - 2017.

Lawrence, M., Huber, W., Pagès, H., Aboyoun, P., Carlson, M., Gentleman, R., Morgan, M.T., Carey, V.J. Software for Computing and Annotating Genomic Ranges // PLOS Computational Biology - 2013 - Vol. 9 - P. e1003118.

Lawrence, M., Gentleman, R., Carey, V. Rtracklayer: An R Package for Interfacing with Genome Browsers // Bioinformatics - 2009 - Vol. 25 - P. 1841-1842, doi:10.1093/bioinformatics/btp328.

Smith, A.M.L., Marioni, J.C., Mckinney, S., Thorne, N.P. Package ' SnapCGH ' - 2022. Quinlan, A.R., Hall, I.M. BEDTools: A Flexible Suite of Utilities for Comparing Genomic Features // Bioinformatics - 2010 - Vol. 26 - P. 841-842, doi:10.1093/bioinformatics/btq033. Patro, R., Duggal, G., Love, M.I., Irizarry, R.A., Kingsford, C. Salmon Provides Fast and Bias-Aware Quantification of Transcript Expression // Nature Methods - 2017 - Vol. 14 - P. 417-419, doi:10.1038/nmeth.4197.

Pertea, M., Kim, D., Pertea, G.M., Leek, J.T., Salzberg, S.L. Transcript-Level Expression Analysis of RNA-Seq Experiments with HISAT, StringTie and Ballgown // Nature Protocols -2016 - Vol. 11 - P. 1650-1667, doi:10.1038/nprot.2016.095.

Love, M.I., Huber, W., Anders, S. Moderated Estimation of Fold Change and Dispersion for RNA-Seq Data with DESeq2 // Genome Biology - 2014 - Vol. 15 - P. 550, doi:10.1186/s13059-014-0550-8.

Mi, H., Muruganujan, A., Ebert, D., Huang, X., Thomas, P.D. PANTHER Version 14: More Genomes, a New PANTHER GO-Slim and Improvements in Enrichment Analysis Tools // Nucleic Acids Research - 2019 - Vol. 47 - P. D419-D426, doi:10.1093/nar/gky1038. Nelson, M.G., Linheiro, R.S., Bergman, C.M. McClintock: An Integrated Pipeline for Detecting Transposable Element Insertions in Whole-Genome Shotgun Sequencing Data // G3 Genes|Genomes|Genetics - 2017 - Vol. 7 - P. 2763-2778, doi:10.1534/g3.117.043893. Kalverda, B., Pickersgill, H., Shloma, V. V., Fornerod, M. Nucleoporins Directly Stimulate Expression of Developmental and Cell-Cycle Genes Inside the Nucleoplasm // Cell - 2010 - Vol.

140 - P. 360-371, doi:10.1016/j.cell.2010.01.011.

216. Ohtani, H., Iwasaki, Y.W., Shibuya, A., Siomi, H., Siomi, M.C., Saito, K. DmGTSF1 Is Necessary for Piwi-PiRISC-Mediated Transcriptional Transposon Silencing in the Drosophila Ovary // Genes & Development - 2013 - Vol. 27 - P. 1656-1661, doi:10.1101/gad.221515.113.

217. Feng, J., Liu, T., Qin, B., Zhang, Y., Liu, X.S. Identifying ChIP-Seq Enrichment Using MACS // Nature Protocols - 2012 - Vol. 7 - P. 1728-1740, doi:10.1038/nprot.2012.101.

218. Cherbas, L., Willingham, A., Zhang, D., Yang, L., Zou, Y., Eads, B.D., Carlson, J.W., Landolin, J.M., Kapranov, P., Dumais, J., et al. The Transcriptional Diversity of 25 Drosophila Cell Lines. // Genome Research - 2011 - Vol. 21 - P. 301-314, doi:10.1101/gr.112961.110.

219. Li, B., Dewey, C.N. RSEM: Accurate Transcript Quantification from RNA-Seq Data with or without a Reference Genome // BMC Bioinformatics - 2011 - Vol. 12 - P. 323,

doi: 10.1186/1471-2105-12-323.

220. Schwaiger, M., Kohler, H., Oakeley, E.J., Stadler, M.B., Schübeler, D. Heterochromatin Protein 1 (HP1) Modulates Replication Timing of the Drosophila Genome. // Genome Research - 2010 - Vol. 20 - P. 771-780, doi:10.1101/gr.101790.109.

221. Ritchie, M.E., Phipson, B., Wu, D., Hu, Y., Law, C.W., Shi, W., Smyth, G.K. Limma Powers Differential Expression Analyses for RNA-Sequencing and Microarray Studies // Nucleic Acids Research - 2015 - Vol. 43 - P. e47-e47, doi:10.1093/nar/gkv007.

222. Chintapalli, V.R., Wang, J., Dow, J.A.T. Using FlyAtlas to Identify Better Drosophila Melanogaster Models of Human Disease // Nature Genetics - 2007 - Vol. 39 - P. 715-720, doi:10.1038/ng2049.

223. Yang, C.-P., Fu, C.-C., Sugino, K., Liu, Z., Ren, Q., Liu, L.-Y., Yao, X., Lee, L.P., Lee, T. Transcriptomes of Lineage-Specific Drosophila Neuroblasts Profiled by Genetic Targeting and Robotic Sorting // Development - 2016 - Vol. 143 - P. 411-421, doi:10.1242/dev.129163.

224. Laktionov, P.P., White-Cooper, H., Maksimov, D.A., Belyakin, S.N. Transcription Factor Comr Acts as a Direct Activator in the Genetic Program Controlling Spermatogenesis in D. Melanogaster // Molecular Biology (Mosk) - 2014 - Vol. 48 - P. 130-140, doi:10.1134/S0026893314010087.

225. Brand, A.H., Perrimon, N. Targeted Gene Expression as a Means of Altering Cell Fates and Generating Dominant Phenotypes // Development - 1993 - Vol. 118 - P. 401-415, doi:10.1242/dev.118.2.401.

226. Yu, Y., Gu, J., Jin, Y., Luo, Y., Preall, J.B., Ma, J., Czech, B., Hannon, G.J. Panoramix Enforces PiRNA-Dependent Cotranscriptional Silencing // Science - 2015 - Vol. 350 - P. 339-342, doi:10.1126/science.aab0700.

227. Sienski, G., Batki, J., Senti, K.-A., Dönertas, D., Tirian, L., Meixner, K., Brennecke, J.

Silencio/CG9754 Connects the Piwi-PiRNA Complex to the Cellular Heterochromatin Machinery // Genes & Development - 2015 - Vol. 29 - P. 2258-2271, doi:10.1101/gad.271908.115.

228. Radion, E., Morgunova, V., Ryazansky, S., Akulenko, N., Lavrov, S., Abramov, Y., Komarov, P.A., Glukhov, S.I., Olovnikov, I., Kalmykova, A. Key Role of PiRNAs in Telomeric Chromatin Maintenance and Telomere Nuclear Positioning in Drosophila Germline // Epigenetics & Chromatin - 2018 - Vol. 11 - N. 40, doi:10.1186/s13072-018-0210-4.

229. Iwasaki, Y.W., Murano, K., Ishizu, H., Shibuya, A., Iyoda, Y., Siomi, M.C., Siomi, H., Saito, K. Piwi Modulates Chromatin Accessibility by Regulating Multiple Factors Including Histone H1 to Repress Transposons // Molecular Cell - 2016 - Vol. 63 - P. 408-419, doi:10.1016/j.molcel.2016.06.008.

230. Pindyurin, A. V., Ilyin, A.A., Ivankin, A. V., Tselebrovsky, M. V., Nenasheva, V. V., Mikhaleva, E.A., Pagie, L., van Steensel, B., Shevelyov, Y.Y. The Large Fraction of Heterochromatin in Drosophila Neurons Is Bound by Both B-Type Lamin and HP1a // Epigenetics & Chromatin -2018 - Vol. 11 - N. 65, doi:10.1186/s13072-018-0235-8.

231. Perrat, P.N., DasGupta, S., Wang, J., Theurkauf, W., Weng, Z., Rosbash, M., Waddell, S. Transposition-Driven Genomic Heterogeneity in the Drosophila Brain // Science - 2013 - Vol. 340 - P. 91-95, doi:10.1126/science.1231965.

232. Czech, B., Malone, C.D., Zhou, R., Stark, A., Schlingeheyde, C., Dus, M., Perrimon, N., Kellis, M., Wohlschlegel, J.A., Sachidanandam, R., et al. An Endogenous Small Interfering RNA Pathway in Drosophila // Nature - 2008 - Vol. 453 - P. 798-802, doi:10.1038/nature07007.

233. Iwasaki, Y.W., Sriswasdi, S., Kinugasa, Y., Adachi, J., Horikoshi, Y., Shibuya, A., Iwasaki, W., Tashiro, S., Tomonaga, T., Siomi, H. Piwi-PiRNA Complexes Induce Stepwise Changes in Nuclear Architecture at Target Loci // The EMBO Journal - 2021 - P. 1-19, doi:10.15252/embj.2021108345.

234. Brueckner, L., van Arensbergen, J., Akhtar, W., Pagie, L., van Steensel, B. High-Throughput Assessment of Context-Dependent Effects of Chromatin Proteins // Epigenetics & Chromatin -2016 - Vol. 9 - N. 43, doi :10.1186/s13072-016-0096-y.

235. Piacentini, L., Fanti, L., Negri, R., Del Vescovo, V., Fatica, A., Altieri, F., Pimpinelli, S. Heterochromatin Protein 1 (HP1a) Positively Regulates Euchromatic Gene Expression through RNA Transcript Association and Interaction with HnRNPs in Drosophila // PLoS Genetics -2009 - Vol. 5 - P. e1000670, doi:10.1371/journal.pgen.1000670.

236. Ilyin, A.A., Ryazansky, S.S., Doronin, S.A., Olenkina, O.M., Mikhaleva, E.A., Yakushev, E.Y., Abramov, Y.A., Belyakin, S.N., Ivankin, A. V, Pindyurin, A. V, et al. Piwi Interacts with Chromatin at Nuclear Pores and Promiscuously Binds Nuclear Transcripts in Drosophila

Ovarian Somatic Cells // Nucleic Acids Research - 2017 - Vol. 45 - P. 7666-7680, doi:10.1093/nar/gkx355.

Благодарности

Я выражаю искреннюю признательность своей маме Марине Владимировне за помощь в оформлении иллюстраций, своей жене Алене Абрашневой за постоянную поддержку в любой моей деятельности, своему научному руководителю Юрию Ясеновичу Шевелеву за многолетнее чуткое руководство и организацию экспериментов данной работы, Михаилу Кленову за организацию экспериментов и плодотворные обсуждения, Оксане Оленкиной за проведение скрещиваний, использованных в этой работе, Сергею Рязанскому за помощь в биоинформатическом анализе, Елене Анатольевне Михалевой за ведение клеточной культуры Кс167, заведующему Отдела молекулярной генетики клетки НИЦ «Курчатовский Институт» -ИМГ академику РАН Владимиру Алексеевичу Гвоздеву, Галине Львовне Коган, а также всем остальным сотрудникам Отдела молекулярной генетики клетки НИЦ «Курчатовский Институт» - ИМГ за помощь в работе и обсуждении полученных результатов.