Роль Gypsy инсулятора в процессах трансвекции у Drosophila melanogaster тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.26, кандидат биологических наук Кравченко, Елена Владимировна

• Кравченко, Елена Владимировна
• кандидат биологических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Кравченко, Елена Владимировна

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ 9 2.1 .Трансвекция в локусе yellow

2.2. Трансвекция в локусах eyes absent и decapentaplegic

2.3. Трансвекция в локусе vestigial

2.4. Трансвекция в локусе Abdominal-B

2.5. Трансвекция в локусе white, роль белка Zeste в процессах трансвекции

2.6. Трансвекция в локусе brown

2.7. Визуализация транс-взаимодействий

2.8. Роль соматического спаривания гомологичных хромосом в трансвекции

2.9. Gypsy инсулятор Drosophila melanogaster

2.10. Дальние взаимодействия между энхансерами и промоторами

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

3.1. Генетические методы

3.1.1. Линии и мутации Drosophila melanogaster, использованные в работе

3.1.2. Трансформация эмбрионов Drosophila melanogaster и получение трансгенных линий

3.1.3. Фенотипический анализ экспрессии генов yellow и mini-white в трансгенных линиях

3.1.4. Генетические скрещивания

3.2. Биохимические методы

3.2.1. Выделение ДНК из дрозофилы

3.2.2. Амплификация ДНК

3.2.3. Саузерн-блот-анализ

3.2.4. Секвенирование плазмид и ПНР продуктов

3.2.5. Молекулярное клонирование

3.2.6. Трансформация бактериальных клеток плазмидами

3.2.7.а Выделение плазмидной ДНК методом щелочного лизиса 49 3.2.7.6 Выделение плазмидной ДНК в больших количествах методом щелочного лизиса

3.2.8. Локализация места инсерции конструкции в геном

3.2.9. Иммуноокрашивание политенных хромосом Drosophila melanogaster50 3.2.10.In situ флуоресцентная гибридизация 51 3.2.11.Создание конструкций

4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

4.1. РЕЗУЛЬТАТЫ 55 4.1.1 Уровень транс-активации энхансерами гена yellow промотора гена yellow в значительной степени зависит от места в геноме

D.melanogaster и не коррелирует с уровнем цис-активации

4.1.2. Gypsy инсулятор способствует транс-активации промотора гена yellow

4.1.3. Gypsy инсулятор улучшает трансвекцию между энхансерами и промотором тепа, yellow, расположенными в негомологичных локусах генома Drosophila melanogaster

4.1.4. Наличие gypsy инсуляторов на обеих гомологичных хромосомах необходимо для эффективной транс-активации гена yellow

4.1.5. Gypsy инсулятор позволяет энхансерам активировать промотор гена yellow, расположенный на гомологичной хромосоме

4.2. ОБСУЖДЕНИЕ

5. ВЫВОДЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Роль Gypsy инсулятора в процессах трансвекции у Drosophila melanogaster»

В основе понимания целостной картины регуляции экспрессии генов лежит ответ на вопрос, каким образом регулируется транскрипция. Регуляторные последовательности, такие как промоторы, энхансеры и инсуляторы, являются элементами, которые контролируют транскрипцию в пространстве и времени.

Энхансеры способны активировать транскрипцию с промотора гена-мишени независимо от их ориентации и расстояния до точки начала транскрипции. Некоторые энхансеры могут быть расположены на расстоянии около 100 Kb и более от промотора-мишени (Rollins et. al 2004). Хорошо известно, что на уровень экспрессии многих генов также оказывает влияние присутствие инсуляторов. Инсуляторы - класс регуляторных элементов, которые обладают следующими свойствами (см. рис 1):

- блокируют взаимодействие между энхансером и промотором, если находятся между ними (Dorsett 1999; Bell et al. 2001). При этом энхансер, изолированный от одного промотора инсулятором, тем не менее, способен активировать другой, неизолированный промотор (Cai and Levine 1995; Scott and Geyer 1995). Было показано (Muravyeva et al. 2001), что два gypsy инсулятора, способны нейтрализовать действие друг друга. Предполагается, что белки, связавшиеся с двумя gypsy инсуляторами, могут взаимодействовать между собой, сближая участки ДНК и приближая друг к другу регуляторные элементы

- определяют границы между активным и неактивным хроматином (Bell et al. 2001; Udvardy 1999; Geyer 1997) и способны защищать ограниченный ими ген от репрессирующего действия окружающего хроматина (Roseman et al. 1993; Sun and Elgin 1999).

Однако свойства инсуляторов и модели их действия описаны на системах, состоящих из цис-расположенных элементов. Возможно, инсуляторы способны оказывать влияние и на процессы, в которых принимают участие транс-расположенные элементы. Г н ti'lj 0 с sr

Рис. 1. Свойства инсуляторов. А - инсулятор блокирует взаимодействие между энхансером и промотором, если находится между ними. В - энхансер, изолированный от промотора инсулятором, способен активировать другой, неизолированный промотор. С - инсуляторы способны защищать ограниченный ими ген от репрессирующего действия окружающего хроматина. En - энхансер, Ins - инсулятор, чёрные прямоугольники - гены

Для изучения регуляции генов хорошей моделью являются системы, содержащие все три класса основных регуляторных элементов. К ним можно отнести системы, позволяющие смоделировать эффекты трансвекции, поскольку молекулярный механизм трансвекции напоминает способ действия энхансера, далеко отстоящего от промотора.

Спаривание гомологичных хромосом - процесс, который наблюдается в мейозе у всех эукариот. У большинства организмов он ограничен профазой мейоза клеток зародышевой линии, но у Díptera спаривание гомологичных хромосом наблюдается и в соматических интерфазных клетках (рис.2). Для ряда локусов было обнаружено, что их спаривание оказывает значительное влияние на экспрессию генов. Этот феномен был назван «трансвекция» -влияние гомологичных аллелей на функционирование друг друга.

Рис.2. У Drosophila гомологичные хромосомы в интерфазном ядре находятся в спаренном состоянии, а) кариотип Drosophila melanogaster b) спаренные хромосомы в интерфазе

Впервые трансвекция была описана E.B.Lewis в 1954 году для гена Ultrabitorax Drosophila melnogasier, ответственного за формирование 5 и 6 парасегментов тела дрозофилы. В настоящий момент явление граневекции описано для ряда генов Drosophila melanogaster, в том числе генов yellow, white, vestigial, генов Bitorax комплекса и др. (Geyer 1990, Coulthard 2005, Hendrickson et al. 1995, Muller et al. 1999).

2R

31 X

Трансвекция описана и для других организмов, у которых не наблюдается значительного соматического спаривания гомологичных хромосом, например, для диплоидной стадии жизненного цикла Neurospora (Selker 2002), Ascobolus (Rossignol et al. 1994), некоторых аллелей табака (Matzke et al. 2001), в культуре клеток показаны транс-взаимодействия между аллелями ß-глобинового локуса человека (Ashe et al. 1997) и др.

По-видимому, взаимодействие между гомологичными аллелями -достаточно распространенное явление, которое следует учитывать для понимания механизмов экспрессии многих генов, поскольку трансвзаимодействия между аллелями могут приводить как к активации, так и репрессии друг друга.

Исследование роли инсуляторов в процессах трансвекции позволит более детально изучить как механизмы взаимодействия между энхансером и промотором, так и способы действия инсуляторов.

В нашей работе был использован наиболее хорошо изученный инсулятор Drosophila melanogaster — gypsy инсулятор, а для создания модельной системы были выбраны гены yellow и mini-white Drosophila melangaster.

Целью работы являлось изучение роли gypsy инсулятора в процессах трансвекции у Drosophila melanogaster. В работе были поставлены следующие задачи:

1. Изучение возможности транс-активации гена yellow в различных местах генома Drosophila melanogaster.

2. Создание модельной системы для изучения транс-взаимодействий между регуляторными элементами (промотром, энхансером и инсулятором) в геноме Drosophila melanogaster

3. Исследование роли gypsy инсулятора в регуляции уровня трансактивации энхансерами промотора

4. Изучение роли gypsy инсулятора в коммуникации между энхансером и промотором, которые находятся на большом расстоянии друг от друга

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Трансвекция в локусе yellow

Ген yellow, расположенный на Х-хромосоме, отвечает за темную пигментацию кутикулярных структур и находится под контролем нескольких тканеспецифичных энхансеров, размещенных в 5' - области и в единственном интроне (см. рис. 3). yellow

-2873

-700

Ebr

7629bp

Рис. 3. Схема локуса yellow. Ew - энхансер, активирующий ген yellow в крыльях, ЕЬ - энхансер, активирующий ген yellow в теле, Ebr - энхансер, активирующий ген yellow в щетинках (расположен в интроне гена yellow).

Для ряда аллелей гена yellow описано явление трансвекции. Впервые трансвекция в локусе yellow была показана для аллелей у2 и ylt>H (Geyer et al. 1990). Мухи, несущие у2 аллель, имеют желтые тело и крылья и темные щетинки. Это вызвано инсерцией gypsy ретротранспозона между энхансерами, активирующими ген yellow в теле и крыльях, и промотором гена yellow (Geyer et al. 1986) (см. рис. 4). Активации гена yellow в теле и крыльях не наблюдается, поскольку в составе ретротранспозона находится gypsy инсулятор, который изолирует энхансеры от промотора, при этом ген yellow нормально экспрессируется в щетинках. gypsy

Ew

Eb

-700 yellow

J=

Ebr ь

Ew Eb

-700 +100

IUQ а) и у (b). Красный прямоугольник - gypsy инсулятор в составе gypsy ретротранспозона. Пунктирной линией обозначен район делении.

Существуют аллели гена yellow, которые комплементируют у2 аллель. Например, у1*8 аллель. Этот аллель получен в результате делении промотора гена yellow и некоторого количества транскрибируемых последовательностей (см. рис. 4), что приводит к полной инактивации гена yellow и отсутствию пигментации во всех кутикулярных структурах.

Хотя ни в У ни в у1*3 аллелях нет экспрессии гена yellow в теле и крыльях, мухи, содержащие оба этих аллеля tf/y ) имеют пигментированные тело и крылья, близкие к уровню пигментации дикого типа (см. рис. 5). gypsy

• 1W появление темной У пигментации в теле и крыльях

ЕЬг

Рис.5. Схема трансвекции между аллелями у2 и

Комплементация между у2 и у}'48 аллелями объясняется тем, что спаренное состояние гомологичных хромосом (т.е. нахождение их в непосредственной близости друг от друга) позволяет энхансерам у1*8 аллеля транс-действовать на промотор у2 аллеля (Geyer et al. 1990) (см. рис. 5). Описан целый ряд аллелей, которые способны комплементировать у2 аллель, их отличительной чертой является делеция в области промотора гена yellow и присутствие энхансеров, активирующих ген yellow в теле и крыльях. Хорошим примером является ут аллель, который является производным у2 аллеля и возник в результате делении части ретротранспозона gypsy, содержащей инсулятор, области промотора гена yellow и 5' транскрибируемого района гена. На стадии куколки транскрипции гена yellow не наблюдается ни в гомозиготах у2/ у2, ни в / у59Ь, однако она восстанавливается в гетерозиготах у2! у59Ь'. Трансвекция между у2 и у59Ь аллелями зависит от соматического спаривания гомологичных хромосом: при перемещении у2 аллеля в другие позиции генома он переставал взаимодействовать с у59Ъ аллелем. Другая производная у2 аллеля — y88d возникла в результате делеции всего транскрибируемого района гена yellow и части ретротранспозона gypsy, содержащей инсулятор. Этот аллель также комплементирует у аллель, что свидетельствует о том, что для комплементации у2 аллеля необходимы только транс-расположенные энхансеры и больше никакие 3'-расположенные последовательности не нужны. л

Существует класс аллелей, не способных комплементировать у аллель, например аллель у1 (см. рис. 6). Этот аллель образован путем транзиции аденина в цитозин в кодоне инициации трансляции ATG, что приводит к полному отсутствию пигментации во всех кутикулярных структурах. Гетерозиготные мухи у2¡у1 имеют желтые тело и крылья, что свидетельствует об отсутствии транс-взаимодействий между этими аллелями. Возможно, в данном случае не наблюдается транс-действия энхансеров аллеля у1 из-за того, что в аллеле находится цис-расположенный промотор гена yellow, который предпочтительней для взаимодействия. Эта модель подразумевает наличие района контроля трансвекции в области промотора. Еще один аллель, не способный к комплементации у аллеля, - у69 аллель. Он является производной от у , возникшей в результате делеции промотора и части транскрибируемых последовательностей гена yellow. Однако у69 аллель содержит инсулятор в составе gypsy ретротранспозона, по-видимому, присутствие двух gypsy инсуляторов на гомологичных хромосомах в этих позициях блокирует возможность транс-активации энхансерами промотора.

Ew у1

Eb

ZL yellow ^ -Q I ■ -L

Ж Ebr

CTG gypsy

Ew \ Eb

-700

Ew Eb yellow trn Q Г Z1

Ebr yellow Г

ПхП о

ATG Ebr

CTG нет появления тёмной пигментации в теле и крыльях

Рис, 6. Схема аллеля У (а) и гетерозиготы у2/у1 (Ь)

В дальнейшем был описан у82^9 аллель, который является производным у' аллеля, возникшим в результате делеции энхансеров, активирующих ген yellow в теле и крыльях. Этот аллель также комплементируется аллелями у591'

I и о и у (см. рис. 7), демонстрируя, что присутствие gypsy инсулятора не является необходимым условием для осуществления трансвекции в локусе yellow. появление тёмной V пигментации в теле и крыльях

Рис. 7. Схема трансвекции между аллелями у82*29 и У .

Однако, у2 и у69 аллели, хотя и содержат энхансеры гена yellow, не способны комплементировать у82*29 аллель. Возможно, это связано с тем, что присутствие gypsy транспозона в этих аллелях каким-то образом приводит к 2 69 изоляции энхансеров аллелей у ну от транс-расположенного промотора.

Известен случай комплементации между аллелями у*!/с3, который нельзя объяснить транс-действием энхансеров (Morris et al. 1998). Аллель y,i ? содержит делецию промоторной области, части транскрибирующихся последовательностей и энхансера, активирующего ген yellow в теле; энхансср, активирующий ген yellow в крыльях, в у**3 присутствует (см. рис. 8). В гетерозиготе у2/у3с3 наблюдается появление темной пигментации и в теле, и в крыльях, что можно объяснить только цис-дейсгвием энхансера, активирующего гена yellow в теле, аллеля у2. При этом энхансер каким-то образом преодолевает gypsy инсулятор в составе gypsy транспозона, расположенный между энхансером и промотором.

Возможно, что область промотора и энхансер, активирующий ген yellow в теле, аллеля у2, не имея партнера для гомологичного спаривания в аллеле у?с3, выпетливается между остальными спаренными последовательностями, что приводит к сближению регуляторных элементов внутри петли и цис-активации промотора (см. рис. 8). yellow

I / 82f29

У —/ 1#8 gypsy нтгушор

A.

У2 уЗсЗ в. gypsy IMC}'. 1*] Up

Рис, 8. Комплементация между аллелями у2!у?с3. А - структура у2!)?с3. В -модель цис-активации энхансерами промотора в присутствии между ними gypsy инсулятора. W - энхансер, активирующий ген yellow в крыльях, В -энхансер, активирующий ген yellow в теле, (из Morris et al. 1998).

Таким образом, предполагается, что соматическое спаривание гомологичных хромосом позволяет существовать двум видам трансвекции в локусе yellow, транс-действие энхансеров и цис-активация из-за выпетливания участков, не участвующих в гомологичном спаривании.

В работе Morris et al. 2004 были проведены исследования возможности транс-активациии энхансерами гена yellow промотора in trans в присутствии промотора in eis. Промоторная область гена yellow содержит ТАТА-Ьох (связывание с которым белка ТВР (TATA Binding Protein) запускает каскад событий, приводящий к формированию преинициаторного комплекса) и инициаторный элемент (Inr) — специфическую нуклеотидную последовательность, находящуюся в районе старта транскрипции. Были получены линии мух с мутациями, затрагивающими несколько нуклеотидов в области TATA-box (у'а'а), инициатора (ушг) или в обоих этих районах Для всех мутантных линий бьш измерен уровень транскрипции гена yellow по сравнению с уровнем транскрипции у+ аллеля и было показано, что в аллелях ytata, ушг и уШа~тг уровень транскрипции составил 1%, 3% и 1% от уровня дикого типа. Все эти три аллеля были способны к активации промотора, расположенного in trans. Мутантные аллели, которые не имели изменений в промоторной области, не были способны к активации трансрасположенного промотора. Затем был получен аллель, в котором промотор гена yellow был заменён на промотор гена white (yw), уровень транскрипции гена yellow в этом аллеле составил 12% от уровня дикого типа, однако мухи, содержащие этот аллель, имели непигментированные кутикулярные структуры. Возможно, замена промотора влияет на стабильность образующегося транскрипта, лимитируя возможность эффективной трансляции. Однако, несмотря на замену промотора и достаточно низкий уровень транскрипции в аллеле yw, энхансеры гена yellow аллеля yw не способны транс-активировать другой промотор. Вероятно, транскрипционная компетентность промотора, находящегося in eis по отношению к энхансерам, может ограничивать возможность активации трансрасположенного промотора.

В работе Chen (Chen et al. 2002) были проведены исследования возможности транс-активации гена yellow в различных местах генома Drosophila. Для этого была сделана трансгенная конструкция, содержащая энхансеры гена yellow, кодирующую часть гена yellow и фланкирующие локус последовательности — 7.5 Kb с 5'-конца и 2.1 Kb с 3'-конца. Район энхансеров, активирующих ген yellow в теле и крыльях, был окружен сайтами узнавания для FLP рекомбиназы, а область промотора и часть транскрибирующихся последовательностей была окружена сайтами узнавания для Сге рекомбиназы. Были получены восемь трансгенных линий, содержащих данную конструкцию. После делеции районов конструкции с помощью Сге и FLP рекомбиназ, были получены производные без энхансеров (enh") и без промоторной области (рг"). Для всех восьми позиций в геноме гетерозиготные мухи enh*/ рг' имели пигментацию в теле и крыльях близкую к уровню пигментации дикого типа, даже несмотря на то, что в одном случае местом встройки оказалась гетерохроматинизированная четвёртая хромосома, а во втором - прителомерная область, из чего был сделан вывод о возможности осуществления транс-активации гена yellow во всех местах генома Drosophila melanogaster, а не только в эндогенном локусе yellow. Затем была проверена возможность транс-активации гена yellow при условии, что enh" и рг" производные были взяты из трансгенных линий с разными местами встройки конструкции в геном, т.е. могут ли энхансеры активировать промотор, находящийся в другой негомологичной расположению энхансеров позиции генома. Во всех случаях никакой трансактивации не наблюдалось, из чего было сделано заключение, что трансвекция в локусе yellow является зависимой от соматического спаривания гомологичных хромосом.

Заключение диссертации по теме «Молекулярная генетика», Кравченко, Елена Владимировна

5. выводы

1. На основе регуляторных систем генов yellow и mini-white создана модельная система для изучения транс-взаимодействий между регуляторными элементами в геноме Drosophila melanogaster.

2. Установлено, что уровень транс-активации энхансерами гена yellow промотора гена yellow в значительной степени зависит от места в геноме D. melanogaster.

3. Показано, что gypsy инсуляторы, находясь на гомологичных хромосомах даже на некотором удалении от энхансер-промоторной пары, способны стабилизировать транс-активацию промотора.

4. Продемонстрировано, что в ряде случаев gypsy инсуляторы участвуют в коммуникации между энхансером и промотором, которые находятся на большом расстоянии друг от друга. Выявлена роль белков Su(Hw) и Mod(mdg4) в этом процессе.

5. Показано, что линейное расстояние между трансгенными инсерциями в негомологичные локусы не является определяющим условием для установления транс-взаимодействия между ними.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Кравченко, Елена Владимировна, 2005 год

1. Ashe HL, Monks J, Wijgerde M, Fraser P, Proudfoot NJ. 1997. Intergenic transcription and transinduction of the human-globin locus. Genes DevA 1:2494-509

2. Babu, P., and S. Bhat. 1980. Effect of zeste on white complementation. Basic Life Sci. 16:35^10.

3. Babu P, Bhat SG. 1981. Role of zeste in transvection at the bithorax locus of Drosophila. Mol. Gen. Genet. 183:400-2

4. Babu P, Selvakumar KS, Bhosekar S. 1987. Studies on transvection at the bithorax complex in Drosophila melanogaster. Mol. Gen. Genet. 210:55763

5. Bantignies, F., C. Grimaud, S. Lavrov, M. Gabut, and G. Cavalli. 2003. Inheritance of Polycomb-dependent chromosomal interactions in Drosophila. Genes Dev. 17:2406-2420.

6. Barges S., Mihaly J., Galloni M. et al. The Fab-8 boundary defines the distal limit of the bithorax complex iab-1 domain and insulated iab-1 from initiation elements and a PRE in the adjacent iab-8 domain // Development. 2000. V.127 P.779-790.

7. Bell A., West G., Felsenfeld G. Insulators and boundaries: versatile regulatory elements in the eukaryotic genome // Science. 2001. V.291. P.447-450.

8. Benyajati C, Mueller L, Xu N, Pappano M, Gao J, Mosammaparast M, Conklin D, Granok H, Craig C, Elgin S. 1997 Multiple isoforms of GAGA factor, a critical component of chromatin structure. Nucleic Acids Res. 15;25(16):3345-53

9. Berger, S.L. (2002). Histone modifications in transcriptional regulation. Curr. Opin. Genet. Dev. 12, 142-148.

10. Benson, M., and V. Pirrotta. 1987. The product of the Drosophila zeste gene binds to specific DNA sequences in white and Ubx. EMBO J. 6:1387-1392.

11. Benson, M., and V. Pirrotta. 1988. The Drosophila zeste protein binds cooperatively to sites in many gene regulatory regions: implications for transvection and gene regulation. EMBO J. 7:3907-3915.

12. Bickel, S., and V. Pirrotta. 1990. Self-association of the Drosophila zeste protein is responsible for transvection effects. EMBO J. 9:2959-2967.

13. Blackwood, E. M., and J. T. Kadonaga. 1998. Going the distance: a current view of enhancer action. Science 281:61-63.

14. Blanton, J., M. Gaszner, and P. Schedl. 2003. Protein:protein interactions and the pairing of boundary elements in vivo. Genes Dev. 17:664-675.

15. Busturia, A., and Bienz, M. (1993). Silencers in abdominal-B, a homeotic Drosophila gene. EMBO J. 12, 1415-1425.

16. Byrd, K., and V. G. Corces. 2003. Visualization of chromatin domains created by the gypsy insulator of Drosophila. J. Cell Biol. 162:565—574.

17. Cai, H. and M. Levine. 1995. Modulation of enhancer-promoter interac-tions by insulators in the Drosophila embryo. Nature 376: 533-536.

18. Cai, H. N., and P. Shen. 2001. Effects of cis arrangement of chromatin insulators on enhancer-blocking activity. Science 291:493-495.

19. Cai, H. N., Z. Zhang, J. R. Adams, and P. Shen, 2001 Genomic context modulates insulator activity through promoter competition. Development 128: 4339-47.

20. Csink AK, Henikoff S. 1996. Genetic modification of heterochromatic association and nuclear organization in Drosophila. Nature 381:529—31

21. Chen, J. L., K. L. Huisinga, M. M. Viering, S. A. Ou, C. T. Wu, and P. K. Geyer. 2002. Enhancer action in trans is permitted throughout the Drosophila genome. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 99:3723-3728.

22. Chen JD, Chan CS, Pirrotta V. 1992. Conserved DNA binding and self association domains of the Drosophila zeste protein. Mol. Cell. Biol. 12:598-608

23. Chubb JR, Bickmore WA: Considering nuclear compartmentalization in the light of nuclear dynamics.Cell 2003, 112:403-406.

24. Cloutier, T. E., Widom, J. (2005). DNA twisting flexibility and the formation of sharply looped protein-DNA complexes. Proc. Natl. Acad. Sci. U. S. A. 102: 3645-3650

25. Cook, P.R. 1997. The transcriptional basis of chromosome pairing. J. Cell Sci. 110: 1033-1040.

26. Coulthard A.B, Nolan N, Bell J.B, Hilliker A.J 2005. Transvection at the vestigial Locus of Drosophila melanogaster. Genetics 170(4): 1711-21.

27. Dillon, N., T. Trimborn, J. Strouboulis, P. Fraser, and F. Grosveld. 1997. The effect of distance on long-range chromatin interactions. Mol. Cell 1: 131-139.

28. Dorn R, Reuter G, Loewendorf A. 2001. Transgene analysis proves mRNA ira/is-splicing at the complex mod{mdgA) locus in Drosophila. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 98:9724-29

29. Dorsett, D. 1999. Distant liaisons: long-range enhancer-promoter interactions in Drosophila. Curr. Op in. Genet. Dev. 9:505-514.

30. Dreesen T.D., S. Henikoff, K. Loughney 1991 A pairing-sensitive element that mediates trans-inactivation is associated with the Drosophila brown gene, Genes Dev. 5: 331- 340.

31. Duncan, I. W. 2002. Transvection effects in Drosophila. Annu. Rev. Genet. 36:521-556.

32. Duncan I. 1987. The bithorax complex. Annu. Rev. Genet. 21: 285-319

33. Emery, D.W., Yannaki, E., Tubb, J., and Stamatoyannopoulos, G. 2000. A chromatin insulator protects retrovirus vectors from chromosomal position effects. Proc. Natl Acad. Sci. 97: 9150-9155

34. Felsenfeld, G., and McGhee, J.D. (1986). Structure of the 30 nm chromatin fiber. Cell 44, 375-377.

35. Felsenfeld, G. et al. Chromatin structure and gene expression. Proc. Natl Acad. Sci. USA 93, 9384-9388 (1996).

36. Fung, J. C., W. F. Marshall, A. Dernburg, D. A. Agard, and J. W. Sedat. 1998. Homologous chromosome pairing in Drosophila melanogaster proceeds through multiple independent initiations. J. Cell Biol. 141:5—20.

37. Gause, M. , Georgiev P. 2000. Interactions between su(Hw)-binding regions in neighboring y2 and scDl alleles hinder trans-activation of the y2 promoter by yellow enhancers located on a homologous chromosome. Mol Gen Genet. 2000 Oct;264(3):222-6.

38. Gdula, D.A., T.I. Gerasimova, and V.G. Corces, 1996. Genetic and molecular analysis of the gypsy chromatin insulator of Drosophila. Proc. Natl Acad. Sci. 93: 9378-9383.

39. Gelbart, W. M. 1982. Synapsis-dependent allelic complementation at the decapentaplegic gene complex in Drosophila melanogaster. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 79:2636-2640.

40. Gelbart, W. M., and C. T. Wu. 1982. Interactions of zeste mutations with loci exhibiting transvection effects in Drosophila melanogaster. Genetics 102: 179-189.

41. Gemkow MJ, Verveer PJ, Arndt-Jovin DJ. 1998. Homologous association of the Bithorax-Complex during embryo-genesis: consequences for transvection in Drosophila melanogaster. Development 125:4541—52

42. Georgiev, P., and M. Kozycina. 1996. Interaction between mutations in the suppressor of Hairy wing and modifier of mdg4 genes of Drosophila melanogaster affecting the phenotype of gypsy-induced mutations. Genetics 142: 425-436.

43. Georgiev, P. G., and T. I. Gerasimova. 1989. Novel genes influencing theexpression of the yellow locus and mdg4 (gypsy) in Drosophila melanogaster. Mol. Gen. Genet. 220:121-126.

44. Gerasimova, T. I., K. Byrd, and V. G. Corces. 2000. A chromatin insulator determines the nuclear localization of DNA. Mol. Cell 6:1025-1035.

45. Gerasimova, T. I., and V. G. Corces. 1998. Polycomb and trithorax group proteins mediate the function of a chromatin insulator. Cell 92:511—521.

46. Gerasimova, T. I., and V. G. Corces. 2001. Chromatin insulators and boundaries: effects on transcription and nuclear organization. Annu. Rev. Genet. 35:193-208.

47. Gerasimova, T. I., D. A. Gdula, D. V. Gerasimov, O. Simonova, and V. G. Corces. 1995. A Drosophila protein that imparts directionality on a chromatin insulator is an enhancer of position-effect variegation. Cell 82:587-597.

48. Geyer, P. K., and V. G. Corces. 1987. Separate regulatory elements are responsible for the complex pattern of tissue-specific and developmental transcription of the yellow locus in Drosophila melanogaster. Genes Dev. 1:996-1004.

49. Geyer, P. K., M. M. Green, and V. G. Corces. 1990. Tissue-specific transcriptional enhancers may act in trans on the gene located in thehomologous chromosome: the molecular basis of transvection in Drosophila. EMBOJ. 9:2247-2256.

50. Geyer, P.K. 1997. The role of insulator elements in defining domains of gene expression. Curr. Opin. Genet. Dev. 7: 242-248.

51. Ghosh, D., Т. I. Gerasimova, and V. G. Corces. 2001. Interactions between the Su(Hw) and Mod(mdg4) proteins required for gypsy insulator function. EMBOJ. 20:2518-2527.

52. Goldsborough, A. S., and Т. B. Kornberg. 1996. Reduction of transcription by homologue asynapsis in Drosophila imaginal discs. Nature 381:807-810.

53. Golovnin, A., E. Melnick, A. Mazur, and P. Georgiev. 2005. Drosophila Su(Hw) insulator can stimulate transcription of a weakened yellow promoter over a distance. Genetics 170:1133-1142.

54. Gubb, D., J. Roote, J. Treaner, D. Coulson, and M. Ashburner, 1997 Topological constraints on transvection between white genes within the transposing element ТЕЗ5B in Drosophila melanogaster. Genetics 146: 91937.

55. Hendrickson, J. E. and S. Sakonju, 1995 Cis and trans interactions between iab regulatory regions and abdominal-A and Abdominal-B in Drosophila melanogaster. Genetics 139: 835-48.

56. Henikoff, S., and L. Comai. 1998. Trans-sensing effects: the ups and downs of being together. Cell 93:329-332.

57. Henikoff, S. Nuclear organization and gene expression: homologous pairing and long-range interactions. 1997 Curr.Opin.Cell Biol. 9: 388-395

58. Hiraoka, Y., A. F. Dernburg, S. J. Parmelee, M. C. Rykowski, D. A. Agard, and J. W. Sedat. 1993. The onset of homologous chromosome pairing during Drosophila melanogaster embryogenesis. J. Cell Biol. 120:591-600.

59. Hopmann R, Duncan D & Duncan I (1995) Transvection in the iab-5,6,7 region of the bithorax complex of Drosophila: homology independent interactions. Trans Genet 139, 815-833.

60. Jack JW, Judd BH. 1979. Allelic pairing and gene regulation: a model for the zeste-white interaction in Drosophila melanogaster. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 76:1368-72

61. Jijakli H, Ghysen A. 1992. Segmental determination in Drosophila central nervous system: analysis of the abdominal-A region of the bithorax complex. Int. J. Dev. Biol. 36:93-99

62. Karess, R. E., and G. M. Rubin. 1984. Analysis of P transposable element functions in Drosophila. Cell 38:135-146.

63. Kassis JA. 2002. Pairing-sensitive si-lencing, Polycomb group response elements, and transposon homing in Drosophila. Adv. Genet. 46:421—38

64. Kaufman, T. C., S. E. Tasaka, and D. T. Suzuki. 1973. The interaction of two complex loci, zeste and bithorax in Drosophila melanogaster. Genetics 75:299-321.

65. Kennison, J. A., and J. W. Southworth. 2002. Transvection in Drosophila. Adv. Genet. 46:399-420.

66. Kuhn, E. J., and P. K. Geyer. 2003. Genomic insulators: connecting properties to mechanism. Curr. Opin. Cell Biol. 15:259-265.

67. Kuhn, E. J., M. M. Viering, K. M. Rhodes, and P. K. Geyer. 2003. A test of insulator interactions in Drosophila. EMBO J. 22:2463-2471.

68. Lavrov, S., J. Dejardin, and G. Cavalli. 2004. Combined immunostaining and FISH analysis of polytene chromosomes. Methods Mol. Biol. 247:289303.

69. Leiserson, W. M., N. M. Bonini, and S. Benzer. 1994. Transvection at the eyes absent gene of Drosophila. Genetics 138:1171—1179.

70. Lewis, E. B. 1954. The theory and application of a new method of detecting chromosomal rearrangements in Drosophila melanogaster. Am. Nat. 88: 225-239.

71. Lewis EB. 1985. Regulation of the genes of the bithorax complex in Drosophila. Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol.L: 155-64

72. Lifschytz E, Green MM. 1984. The zeste white interaction: induction and genetic analysis of a novel class of zeste alleles. EMBO J. 3:999-1002

73. Lifschytz, E., and D. Hareven. 1982. Heterochromatin markers: arrangement of obligatory heterochromatin, histone genes and multisite gene families in the interphase nucleus of D. melanogaster. Chromosoma 86:443-455.

74. Lindsley, D. L., and G. G. Zimm. 1992. The genome of Drosophila melanogaster. Academic Press, New York, N.Y.

75. Mahmoudi T, Katsani KR, Verrijzer CP: GAGA can mediate enhancer function in trans by linking two separate DNA molecules. EMBO J 2002, 21:1775-1781.

76. Majumder P. and Cai H. The functional analysis of insulator interactions in the Drosophila embryo 2003. PNAS vol. 100 9: 5223-5228

77. Martin, M., Y. B. Meng, and W. Chia. 1989. Regulatory elements involved inthe tissue-specific expression of the yellow gene of Drosophila. Mol. Gen.Genet. 218:118-126.

78. Martin-Morris L.E., K. Loughney, E.O. Kershisnik, G. Poortinga, S.Henikoff 1993. Characterization of sequences responsible for trans-inactivationof the Drosophila brown gene. Quant. Biol. 58 (1993) 577- 584.

79. Martinez-Laborda, A., A. Gonzalez-Reyes, and G. Morata, 1992. Trans regulation in the Ultrabithorax gene of Drosophila: Alterations in the promoter enhance transvection. EMBO J. 11: 3645-52.

80. Matzke M, Mette MF, Jakowitsch J, Kanno T, Moscone EA, et al. 2001. Atest for transvection in plants: DNA pairing may lead to /ra«s-activation or silencing of complex heteroalleles in tobacco. Genetics 158:451-61

81. Melnikova, L., F. Juge, N. Gruzdeva, A. Mazur, G. Cavalli, and P. Georgiev. 2004. Interaction between the GAGA factor and Mod(mdg4) proteins promotes insulator bypass in Drosophila. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 101: 14806-14811.

82. Mihaly J, Hogga I, Gausz J, Gyurkovics H, Karch F. 1997. In situ dissection of the Fab-7 region of the bithorax complex into a chromatin domain boundary and a Po/ycomb-response element. Development 124:1809-20

83. Modolell, J., W. Bender, and M. Meselson. 1983. Drosophila melanogaster mutations suppressible by the suppressor of Hairy-wing are insertions of a 7.3-kilobase mobile element. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 80:1678-1682.

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

85. Morris, J. R., J. L. Chen, P. K. Geyer, and C. T. Wu. 1998. Two modes of transvection: enhancer action in trans and bypass of a chromatin insulator in cis. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 95:10740-10745.

86. Morris, J. R., P. K. Geyer, and C. T. Wu. 1999. Core promoter elements can regulate transcription on a separate chromosome in trans. Genes Dev. 13: 253-258.

87. Muller, M., K. Hagstrom, H. Gyurkovics, V. Pirrotta, and P. Schedl. 1999. The mcp element from the Drosophila melanogaster bithorax complex mediates long-distance regulatory interactions. Genetics 153:1333-1356.

88. Muravyova, E., A. Golovnin, E. Gracheva, A. Parshikov, T. Belenkaya, V. Pirrotta, and P. Georgiev. 2001. Loss of insulator activity by paired Su(Hw) chromatin insulators. Science 291:495^498.

89. Pai, C. Y., E. P. Lei, D. Ghosh, and V. G. Corces. 2004. The centrosomal protein CP 190 is a component of the gypsy chromatin insulator. Mol. Cell 16:737-748.

90. Parnell, T. J., M. M. Viering, A. Skjesol, C. Helou, E. J. Kuhn, and P. K. Geyer. 2003. An endogenous suppressor of hairy-wing insulator separates regulatory domains in Drosophila. Proc. Natl. Acad. Sci. USA 100: 1343613441.

91. Pirrotta, V. 1998. Polycombing the genome: PcG, trxG, and chromatin silencing. Cell 93:333-336.

92. Pirrotta, V. 1999. Transvection and chromosomal trans-interaction effects. Biochim. Biophys. Acta 1424:M1-M8.

93. Pirrotta, V., E. Manet, E. Hardon, S. E. Bickel, and M. Benson. 1987. Structure and sequence of the Drosophila zeste gene. EMBO J. 6:791-799.

94. Ptashne, M. How eukaryotic transcriptional activators work. Nature 335,683-689(1988).

95. Ringrose, L., Chabanis, S., Angrand, P.O., Woodroofe, C. and Stewart, A.F. (1999) Quantitative comparison of DNA looping in vitro and in vivo: chromatin increases effective DNA flexibility at short distances. EMBO J., 18, 6630-6641.

96. Rollins, R.A., Korom, M., Aulner, N., Martens, A., and Dorsett, D. (2004). Drosophila nipped-B protein supports sister chromatid cohesion and opposes the long-range activation of the cut gene. Mol. Cell. Biol. 24, 31003111.

97. Roseman R, Pirrotta V., Geyer P. The Su(Hw) protein insulates expression of the Drosophila melanogaster white gene from chromosomal position-effects // EMBO J. 1993. V.12. P.435-442.

98. Rossignol J-L, Faugeron G. 1994. Gene inactivation triggered by recognition between DNA repeats. Experientia 50: 307—17

99. Rothberg I, Hotaling E, Sofer W. 1991. A Drosophila Adh gene can be activated in trans by an enhancer. Nucleic Acids. Res. 19:5713-17

100. Sage BT, Jones JL, Holmes AL, Wu MD, Csink AK 2005. Sequence elements in cis influence heterochromatic silencing in trans Mol Cell Biol. 25(l):377-88.

101. Sass, G., S. Henikoff. 1999. Pairing-dependent mislocalization of a Drosophila brown gene reporter to a heterochromatic environment. Genetics 152:595-604

102. Saurin, A. J., C. Shiels, J. Williamson, D. P. Satijn, A. P. Otte, D. Sheer, and P. S. Freemont. 1998. The human polycomb group complex associates with pericentromeric heterochromatin to form a novel nuclear domain. J. Cell Biol. 142:887-898.

103. Savitsky, M., T. Kahn, E. Pomerantseva, and P. Georgiev. 2003. Transvection at the end of the truncated chromosome in Drosophila melanogaster. Genetics 163:1375—1387.

104. Scott K., Geyer P. Effects of the Su(Hw) insulator protein on the expression of the divergently transcribed Drosophila yolk protein genes I I EMBO J. 1995. V.14. P.6258-6279

105. Selker EU. 2002. Repeat-induced gene silencing in fungi. Adv. Genet. 46:439-50

106. Sigrist, C. J., and V. Pirrotta. 1997. Chromatin insulator elements block the silencing of a target gene by the Drosophila polycomb response element (PRE) but allow trans interactions between PREs on different chromosomes. Genetics 147:209-221.

107. Simon J, Chiang A, Bender W, Shimell MJ, O'Connor M. 1993. Elements of the Drosophila bithorax complex that mediate repression by Polycomb group products. Dev. Biol. 158:131—44

108. Sipos, L., J. Mihaly, F. Karch, P. Schedl, J. Gausz, and H. Gyurkovics, 1998 Transvection in the Drosophila Abd-B domain: extensive upstream sequences are involved in anchoring distant cis-regulatory regions to the promoter. Genetics 149: 1031-50.

109. Smolik-Utlaut SM, Gelbart WM. 1987. The effects of chromosomal rearrangements on the zeste-white interaction in Drosophila melanogaster. Genetics 116: 285-98

110. Spana, C., D. A. Harrison, and V. G. Corces. 1988. The Drosophila melanogaster suppressor of Hairy-wing protein binds to specific sequences of the gypsy retrotransposon. Genes Dev. 2:1414-1423.

111. Sun F.-L., Elgin S. Putting boundaries on silence // Cell. 1999. V.99. P.459-462.

112. Talbert PB, LeCiel CDS, Henikoff S. 1994. Modification of the Drosophila heterochromatic mutation brown Dominant by linkage alterations. Genetics 136: 559—71

113. Udvardy, A. 1999. Dividing the empire: boundary chromatin elements delimit he territory of enhancers. EMBO J. 18:1-8.

114. Wei, W., and M. D. Brennan. 2001. The gypsy insulator can act as a promoterspecific transcriptional stimulator. Mol. Cell. Biol. 21:7714-7720.

115. West, A. G., M. Gaszner, and G. Felsenfeld. 2002. Insulators: many functions, many mechanisms. Genes Dev. 16:271-288.

116. West A. and Fraser P. 2005 Remote control of gene transcription Human Molecular Genetics. Vol. 14: 101-111

117. Wu C-T (1993) Transvection, nuclear structure, and chromatin proteins. J Cell Biol 120, 587-590.

118. Wu, C. T., and J. R. Morris. 1999. Transvection and other homology effects. Curr. Opin. Genet. Dev. 9:237-246.

119. Zhou J, Ashe H, Burks C, Levine M. 1999. Characterization of the transvection mediating region of the Abdominal-B locus in Drosophila. Development 126:3057-65