Выявление генов, участвующих в контроле продолжительности жизни Drosophila мelanogaster тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.15, кандидат биологических наук Рощина, Наталья Викторовна

• Рощина, Наталья Викторовна
• кандидат биологических наук
• 2008

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Рощина, Наталья Викторовна

ВВЕДЕНИЕ.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ.

1. Drosophila melanogaster как модельный организм для изучения продолжительности жизни.

2. Негенетические факторы, влияющие на продолжительность жизни дрозофилы.

3. Генетические факторы, влияющие на продолжительность жизни дрозофилы.

3.1 Инсулин-зависимый каскад.

3.2 Деацетилирование гистонов.

3.3 JNK каскад и белки теплового шока.

3.4 Белки антиоксидантной защиты.

3.5 Экдизоновый каскад.

3.6 Гены, выявленные методом поиска случайных изменений генома, в контроле продолжительности жизни.

4. Генетический контроль развития нервной системы дрозофилы.

4.1 Структурирование брюшного нервного тяжа.

4.2 Образование нейробластов: achaete-scute гены против сигнального пути Notch.

4.3 Спецификация нейробластов.

4.4 Ассиметричные деления нейробластов.

4.5 Спецификация судьбы ганглиальной материнской клетки: временная генная сеть.

4.6 Ассиметричные деления ганглиальной материнской клетки.

4.7 Спецификация нейронов и глии.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ.

5.1 Линии дрозофилы.

5.2 Получение реверсий инсерционных мутаций в генах-кандидатах.

5.3 Измерение продолжительности жизни.

5.4 Статистический анализ данных.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ.

6. Стратегия исследования генетического контроля продолжительности жизни в лаборатории геномной изменчивости ИМГ РАН.

7. Выявление новых генов, участвующих в контроле продолжительности жизни.

7.1 Количественный тест на комплементацию.

7.2 Картирование генов, контролирующих продолжительность жизни, во второй хромосоме.

7.2.1 Количественные комплементационные тесты с делециями.

7.2.2 Количественные комплементационные тесты с мутациями в районах 35B9;35C3 и 35D5;35E1.

7.2.3 Количественные комплементационные тесты с мутациями в районе 36E4;37D2.

7.3 Картирование генов, контролирующих продолжительность жизни, в Х-хромосоме и третьей хромосоме.

7.3.1 Количественные комплементационные тесты с делециями.

7.3.2 Количественные комплементационные тесты с мутациями.

8. Доказательство участия генов stc, crol и esg в контроле продолжительности жизни.

8.1 Исследование инсерционных мутаций и их реверсий как способ доказательства участия гена в контроле признака.

8.2 Доказательство участия гена stc в контроле продолжительности жизни.

8.3 Доказательство участия генов crol и esg в контроле продолжительности жизни.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Выявление генов, участвующих в контроле продолжительности жизни Drosophila мelanogaster»

Актуальность темы

Продолжительность жизни является одним из наиболее биологически и социально значимых количественных признаков организма. Ограниченность продолжительности жизни и старение представляют собой универсальные явления. Продолжительность жизни определяется взаимодействием генетических факторов и факторов внешней среды и может сильно отличаться в разных популяциях и у разных особей одного вида. Изучение генетических факторов, лежащих в основе такой вариабельности, представляет большой интерес для понимания причин и условий, обеспечивающих высокую продолжительность жизни.

В настоящее время очевидно, что генетический контроль продолжительности жизни высоко консервативен, что делает целесообразным проведение исследований на модельных объектах, в том числе на дрозофиле, большинство генов которой имеет ортологи у других высших эукариот. Локусы, аналогичные выявленным у дрозофилы, могут играть роль в контроле продолжительности жизни и у других организмов, в том числе у человека, и анализ их может пролить свет на общие закономерности контроля продолжительности жизни у многоклеточных.

В течение последних лет достигнут большой прогресс в понимании генетического контроля продолжительности жизни, в частности, благодаря тому, что выявление генов, участвующих в контроле продолжительности жизни, у одного из модельных организмов влекло за собой исследование роли этих и других, взаимодействующих с ними генов у других организмов. Несмотря на очевидные преимущества такого подхода, он ограничивает спектр исследуемых генов. В связи с этим по-прежнему остается актуальным поиск новых генов, не связанных с уже открытыми, но играющих важную роль в контроле продолжительности жизни. Один из возможных подходов заключается в индукции случайных мутаций, другой — в индуцированном изменении экспрессии случайных генов, с последующим тестированием возникающих эффектов. Однако эти методы основаны на выявлении искусственных изменений, часто - повреждений работы генов, приводящих к изменению продолжительности жизни. В Лаборатории геномной изменчивости Учреждения Российской академии наук Института молекулярной генетики РАН развивается метод, основанный на генетическом картировании и позволяющий, во-первых, искать любые новые гены по всему геному, а во-вторых, находить те из них, которые контролируют небольшие различия по исследуемому признаку, лежащие в основе изменчивости продолжительности жизни в естественных условиях (Nuzhdin et al., 1997; Pasyukova et al., 2000). Этот метод был использован и в данной работе, в результате чего начатое ранее картирование удалось довести до выявления отдельных генов и генов-кандидатов, участвующих в контроле продолжительности жизни и определяющих ее изменчивость у Drosophila melanogaster дикого типа.

Цель и задачи работы.

Целью работы был поиск новых генов, участвующих в контроле продолжительности жизни Drosophila melanogaster. Работа включала несколько этапов. Прежде всего, необходимо было уточнить границы некоторых ранее выявленных протяженных районов предполагаемой локализации генов, определяющих различие в продолжительности жизни между двумя линиями дикого типа (Nuzhdin et al., 1997; Vieira et al., 2000; Pasyukova et al., 2000), до небольших участков протяженностью не более нескольких подсекций по карте политенных хромосом. Далее среди генов, локализованных в этих и некоторых из ранее картированных участков, предполагалось выявить гены-кандидаты, участвующие в контроле продолжительности жизни. Наконец, следовало получить строгое доказательство участия в контроле продолжительности жизни наиболее интересных и перспективных генов-кандидатов. В ходе работы предполагалось также изучить особенности влияния на продолжительность жизни мутаций по этим генам.

В работе были поставлены следующие задачи: 1. Провести тесты на комплементацию с делециями, перекрывающими ранее выявленные протяженные районы хромосом, в которых предположительно локализованы гены, определяющие различие в продолжительности жизни между двумя линиями дикого типа. 2. Провести тесты на комплементацию с мутациями наиболее интересных генов-кандидатов. 3. Подобрать во всемирной коллекции линий дрозофилы линии с мутациями, вызванными встройкой векторных конструкций в район наиболее интересных генов-кандидатов, и получить линии с реверсиями этих мутаций. 4. Охарактеризовать продолжительность жизни в линиях с подобранными инсерционными мутациями и сравнить ее с продолжительностью жизни в исходных линиях без мутаций и в линиях-ревертантах.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение диссертации по теме «Генетика», Рощина, Наталья Викторовна

выводы

1. Комплементационные количественные тесты с делециями позволили выявить три района хромосом, 7А6;7В2, 36Е4;37С1, и 37C1;37D2, в которых находятся гены, участвующие в контроле продолжительности жизни и определяющие ее изменчивость в лабораторных линиях Drosophila melanogaster дикого типа.

2. Комплементационные количественные тесты с 26 мутациями 13 генов позволили выявить семь генов-кандидатов, участвующих в контроле продолжительности жизни и определяющих ее изменчивость в лабораторных линиях Drosophila melanogaster дикого типа: shuttle craft, tail up, Lim3, Catecholamines up, Dopa decarboxylase, Diphenol oxidase A2, male sterile (2)35Ci.

3. Характер изменения продолжительности жизни в результате мутации, вызванной встройкой векторной конструкции P{SUPor-PJ в 5'-нетранслируемую область гена shuttle craft, и в результате четырех независимо полученных реверсий этой мутации свидетельствует о том, что ген shuttle craft участвует в контроле продолжительности жизни. Влияние мутаций гена shuttle craft на продолжительность жизни зависит от пола и физиологического статуса особей, а также от эпистатических взаимодействий.

4. Анализ изменения продолжительности жизни в результате мутации, вызванной встройкой векторной конструкции P{GT1} в 3'-окружение гена escargot, и в результате полученной реверсии этой мутации доказал, что существует причинно-следственная связь между изменениями молекулярной структуры района, прилежащего к 3'-концу структурной части гена escargot, и изменениями продолжительности жизни самцов.

5. Анализ изменения продолжительности жизни в результате мутации, вызванной встройкой векторной конструкции P{GT1} в 5'-окружение гена crooked legs, и в результате полученной реверсии этой мутации доказал, что существует причинно-следственная связь между изменениями молекулярной структуры района, прилежащего к 5'-концу структурной части гена crooked legs, и изменениями продолжительности жизни самцов.

6. В результате проделанной работы описаны две группы генов и генов-кандидатов, связанных с ранее неизвестными путями контроля продолжительности жизни. Первая группа представлена генами, участвующими в биосинтезе катехоламинов и передаче нервного импульса, вторую группу составляют гены, кодирующие транскрипционные факторы РНК-полимеразы II, которые участвуют в контроле развития нервной системы Drosophila melanogaster.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В течение последних лет достигнут большой прогресс в понимании генетического контроля продолжительности жизни. Это обусловлено использование ряда подходов, которые обеспечивают возможность эффективного получения новых фактов и быстрого расширения и углубления знаний в этой области. Прежде всего, выявление каких либо генов, участвующих в контроле продолжительности жизни, у одного из модельных организмов влекло за собой исследование роли этих генов у других организмов. Кроме того, уже имеющиеся из не связанных с изучением продолжительности жизни работ сведения о взаимодействии выявленных генов с разными другими генами позволяло исследовать роль последних в контроле продолжительности жизни и, таким образом, описывать значение целых генетических каскадов в определении данного признака. Именно таков был ход исследования роли генов, кодирующих белки-антиоксиданты (Parkes et al., 1998) и белки теплового шока (Morrow et al., 2000), генов инсулин-зависимого каскада (Clancy et al., 2001; Tatar et al., 2001), деацетилирования гистонов (Rogina, Helfand, 2004). Несмотря на очевидные преимущества этих подходов, они ограничивают спектр исследуемых генов. В связи с этим сохраняется актуальность поиска новых генов, не связанных очевидным образом с уже открытыми, но играющих важную роль в контроле продолжительности жизни. Поиск таких генов предполагает использование определенного метода, позволяющего протестировать весь геном или значительную его часть. Один из классических подходов заключается в индукции случайных мутаций и последующем их тестировании в отношении влияния на признак. В качестве мутагена могут быть использованы химические вещества, но в последнее время основной метод получения мутаций связан с инсерционным мутагенезом, основанным на встройке в случайные сайты генома векторных конструкций на основе мобильного Рэлемента (Ford, Tower, 2005). Другой подход заключается в изучении влияния на продолжительность жизни измененной экспрессии случайного гена. Такое изменение экспрессии также достигается в результате встройки в случайные районы генома специальных векторных конструкций, содержащих последовательности, активация которых ведет к активации и лежащих рядом генов (Ford, Tower, 2005). Все эти методы основаны, однако, на выявлении искусственных изменений, а часто — повреждений в работе генов, приводящих к изменению продолжительности жизни. Метод экспрессионных чипов позволяет находить гены, экспрессия которых различна у особей, существенно различающихся по продолжительности жизни. Однако чувствительность и избирательность этого метода пока оставляют желать лучшего. В данной работе использован метод генетического картирования, который позволяет, во-первых, искать любые новые гены по всему геному, а во-вторых, находить те из них, которые контролируют небольшие, но реально существующие и определяющие естественную изменчивость различия в продолжительности жизни (Nuzhdin et al., 1997; Pasyukova et al., 2000). Генетическое картирование как метод поиска новых генов, влияющих на продолжительность жизни (не учитывая работ, опубликованных соавторами статьи Nuzhdin et al., 1997), было использовано лишь в единственном известном нам случае (Curtsinger, Khazaeli, 2002), однако достигнутая точность картирования была низкой, и об индивидуальных генах говорить не было возможности.

В данной работе начатое ранее картирование удалось довести до выявления отдельных генов и генов-кандидатов, участвующих в контроле продолжительности жизни и определяющих ее изменчивость у Drosophila melanogaster дикого типа. В частности, доказано участие в контроле продолжительности жизни трех генов, shuttle craft, crooked legs и escargot. В целом группа генов и генов-кандидатов, кодирующих транскрипционные факторы РНК-полимеразы II, которые участвуют в контроле развития и функционирования нервной системы (shuttle craft, tail up, Lim3, crooked legs, escargot) представляется нам весьма интересной для дальнейшего исследования в связи с той ролью, которую нервная система, видимо, играет в контроле продолжительности жизни.

Выявленные нами гены участвуют в регуляции развития нервной системы на разных его этапах. Ген esg, определяющий асимметричность деления нейробластов и ганглиальных материнских клеток, необходим на наиболее ранних стадиях формирования нервной системы. Гены tup и ЫтЗ вступают в действие тогда, когда начинается специализация уже образовавшихся нейронов. Ген stc, видимо, регулирует развитие нейронов примерно в это же время. Остается пока неясным конкретное участие в формировании нервной системы гена crol, однако можно с уверенностью предположить, что он является наиболее поздним геном, поскольку его экспрессия обнаружена не в эмбрионах, а у личинок третьего возраста. На каждом этапе нормальное развитие нервной системы определяется множеством генов, с теми или иными из них взаимодействуют esg, crol, tup, ЫтЗ и stc. Для того, чтобы разобраться в генетических механизмах контроля продолжительности жизни, важно было бы понять, какие из этого множества генов также влияют на данный признак. Далеко не все они могли быть выявлены в результате проведенного картирования. Во-первых, картирование большинства районов не было доведено до конца. Во-вторых, чувствительность количественных тестов на комплементацию могла быть недостаточной, учитывая низкую наследуемость изучаемого признака. В-третьих, проведенное картирование позволяло выявить влияние на продолжительность жизни только тех генов, аллели которых в линиях Oregon и 2Ь отличались друг от друга по влиянию на данный признак.

Исследование генетического контроля различных процессов у дрозофилы в значительной степени было сосредоточено на анализе эмбрионального развития. В результате относительно многое известно о роли отдельных генов и генных каскадов в становлении тех или иных тканей и органов, в том числе ЦНС, и относительно мало — о роли тех же генов в функционировании этих тканей и органов у взрослых особей. Это в значительной степени справедливо и для интересующих нас генов, и поэтому невозможно сказать, что именно - их роль в развитии или в последующем функционировании нервной системы — определяет их влияние на продолжительность жизни. Связь между характером работы гена в течение жизни взрослой особи и продолжительностью жизни этой особи кажется более понятной, однако нельзя исключить, что именно свойства, заложенные во время развития нервной системы, определяют продолжительность жизни.

Наконец, отметим, что гены esg, crol, tup, ЫтЗ и stc являются плейотропнами и влияют на различные процессы жизнедеятельности дрозофилы; их первичные эффекты могут не ограничиваться нервной системой. Видимо, в наибольшей степени это относится к гену crol, про который известно, что он участвует в контроле развития имагинальных дисков и метаморфоза. Метамофоз у дрозофилы регулируется гормоном экдизоном, а роль экдизонового каскада в контроле продолжительности жизни уже продемонстрирована (Simon et al., 2003). Мы не можем утверждать, что предполагаемое или доказанное участие генов esg, crol, tup, ЫтЗ и stc в контроле продолжительности жизни связано исключительно с их влиянием на нервную систему. Например, инсерционная мутация гена stc, исследованная в данной работе, жизнеспособна и, следовательно, не нарущает развитие аксонов. Каков ее первичный эффект, приводящий к изменению продолжительности жизни, пока остается загадкой. Однако и этот вопрос, и проблема взаимосвязи между нервной системой и продолжительностью жизни кажутся нам весьма интересными и заслуживающими дальнейшего изучения.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Рощина, Наталья Викторовна, 2008 год

1. Кайданов Л. 3. Генетические последствия отбора по адаптивно важным признакам (в экспериментах с дрозофилой). // Дисс: на соискание уч. степени докт. биол. наук. 1982.

2. Пасюкова Е.Г., Нуждин С.В. Мобилизация ретротранспозона copia в геноме Drosophila melanogaster. II Генетика. 1992. Т. 28(4): 5-18.

3. Akam М. The molecular basis for metameric pattern in the Drosophila embryo.//Development. 1987. V. 101: 1-22.

4. Alpatov W.W., Pearl R. Experimental studies on the duration of life. XII. Influence of temperature during the larval period and adult life on the duration of the life of the imago of Drosophila melanogaster. II Am. Nat. 1929. V. 63: 37-67.

5. Anderson S.O. Enzymatic activities involved in incorporation of N-acetyl dopamine into insect cuticle during sclerotization. // Insect Biochem. 1989. V. 19: 375-382.t I?

6. Arking R. Biology of Aging: Observations and Principles. // NewYork. Prentice-Hall. 1991.

7. Arking R., Woodruff R.C. Using Drosophila in experimental aging research. // Methods in aging research, 2nd Edition edited by Yu B.P. Boca Raton, FL., CRC Press. 1999. P.145-165 .

8. Arnini C.E. Using Drosophila to teach genetics. // Genetics in the 21st centure: destiny, chance or choice. Yale-New Haven Teachers Institute. 1996. V.5.

9. Ashraf S.I., Ни X., Rote J., Ip Y.T. The mesoderm determinant Snail collaborates with related zinc-finger proteins to control Drosophila neurogenesis. // EMBO J. 1999. V.18: 6426-6438.

10. Bauer J.H., Chang C., Morris S.N.S., Hozier S., Andersen S., Waitzman J.S., Helfand S.L. Expression of dominant-negative Dmp53 in the adult fly brain inhibits insulin signaling. //PNAS. 2007. V. 104(33): 13355-13360.

11. Berdnik D., Тбгбк Т., Gonzalez-Gaitan M., Knoblich J.A. The endocytic protein alpha-Adaptin is required for numb-mediated asymmetric cell division in Drosophila. //Dev. Cell. 2002. V. 3(2): 221-231.

12. Betschinger J., Mechtler K., Knoblich J.A. The Par complex directs asymmetric cell division by phosphorylating the cytoskeletal protein Lgl. // Nature. 2003. V. 422: 326-330.

13. Birman S., Morgan В., Anzivino M., Hirsh J. A novel and major isoform of tyrosine hydroxylase in Drosophila is generated by alternative RNA processing. // J. Biol. Chem. 1994. V. 269 : 26559-26567.

14. Blenau W., Baumann A. Molecular and pharmacological properties of insect bioamine receptors: lessons from Drosophila melanogaster and Apis mellifera. II Archives of Insect Biochemistry and Physiology. 2001. V. 48: 13-38.

15. Bozuck A.N. DNA synthesis in the absence of somatic cell division associated with ageing in Drosophila subobscura. II Exp. Gerontol. 1972. V. 7: 147-156.

16. Brody Т., Odenwald W.F. Cellular diversity in the developing nervous system: a temporal view from Drosophila. // Development. 2002. V. 129: 37633770.

17. Buescher M., Chia W. Mutations in lottchen cause cell fate transformations in both neuroblast and glioblast lineages in the Drosophila embryonic central nervous system. //Development. 1997. V. 124 (3): 673-681.

18. Cai Y., Chia W., Yang X. A family of snail-related zinc finger proteins regulates two distinct and parallel mechanisms that mediate Drosophila neuroblast asymmetric divisions. // EMBO J. 2001. V.20: 1704-1714.

19. Chapman Т., Liddle L. F., Kalb J. M., Wolftier M. F., Partridge L. Cost of mating in Drosophila melanogaster females is mediated by male accessory gland products. //Nature (London). 1995. V. 373: 241-244.

20. Cheng J., Macon K.J., Volanakis J.E. cDNA cloning and characterization of the protein encoded by RD, a gene located in the class III region of the major histocompatibility complex. // Biochem. J. 1993. V. 294: 589-593.

21. Chu-LaGraff Q., Doe C. Neuroblast specification and formation regulated by wingless in the Drosophila CNS. // Science. 1993. V. 261: 1594-1597.

22. Clancy D.J., Gems D., Harshman L.G., Oldham S., Stocker H., Hafen E., Leevers S.J., Partridge L. Extension of life-span by loss of CHICO, a Drosophila insulin receptor substrate protein. // Science. 2001. V. 292: 104-106.

23. Clancy D.J., Gems D., Hafen E., Leevers S.J., Partridge L. Dietary restriction in long-lived dwarf flies. // Science. 2002. V. 296: 319

24. Cooper J.A., Esch F.S., Taylor S.S., Hunter T. Phosphorylation sites in enolase and lactate dehydrogenase utilized by protein kinases in vivo and in vitro. // J. Biol. Chem. 1984. V. 259: 7835-7841.

25. Cubas P., de Celis J.F., Campuzano S., Modolell J. Proneural clusters of achaete-scute expression and the generation of sensory organs in the Drosophila imaginal wing disc. // Genes Dev. 1991. V.5(6): 996-1008.

26. Curtsinger J.W., Khazaeli A.A. Lifespan, age-specificity, and pleiotropy in Drosophila. // Mechanisms of Aging and Development. 2002. V. 123: 82-93.

27. D'Avino P.P., Thummel S.C. crooked legs encodes a family of zinc finger proteins required for leg morphogenesis and ecdysone-regulated gene expression during Drosophila metamorphosis. // Development. 1998. V. 125: 1733-1745.

28. De Luca M., Rose G., Bonafe M., Garasto S., Greco V., et al. Sex-specific longevity associations defined by Tyrosine Hydroxylase-Insulin-Insulin Growth Factor 2 haplotypes on the lip 15.5 chromosomal region. // Exp. Gerontol. 2001. V. 36: 1663-1671.

29. De Luca M., Roshina N.V., Geiger-Thornsberry G.L., Lyman R.F., Pasyukova E.G., Mackay T.F.C. Dopa-decarboxylase affects variations in Drosophila longevity. // Nature Genetics. 2003. V. 34: 429-433.

30. Dingwall C., Laskey R.A. Nuclear targeting sequence a consensus? // Trends Biochem. Sci. 1991. V. 16: 478-481.

31. Doe C. Q. Molecular markers for identified neuroblasts and ganglion mother cells in the Drosophila central nervous system. // Development. 1992. V. 116: 855863.

32. Doe C.Q., Fuerstenberg S.5 Peng C.Y. Neural stem cells: from fly to vertebrates. // J: Neurobiol. 1998. V. 36: 111-127. ■

33. Eveleth D.D., Marsh J.L. Evidence for evolutionary duplication of genes in the DOPA decarboxylase region of Drosophila. //Genetics. 1986. V. 114: 469-483.

34. Finch C.E., Ruvkun G. The genetics of aging. // Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. 2001. V. 2: 435-462.

35. Finch C.E., Tanzi R.E. Genetics of aging. // Science. 1997. V. 278: 407-411.

36. Finkel Т., Holbrook N.J. Oxidants, oxidative stress and the biology of ageing. //Nature. 2000. V. 408: 239-247.

37. Ford D., Tower J. Genetic manipulation of life span in Drosophila melanogaster. II Handbook of the Biology of Aging (6). 2005. Eds. Masoro E. J. and Austad S. N., Elsevier, Burlington. P.400-412.

38. Fowler K., Partridge L. A cost of mating in female fruitflies. // Nature. 1989. V. 338:760-761.

39. Fridell С. Y. W., Sanchez-Bianco A., Silvia B.A., Helfand S.L. Targeted expression of the human uncoupling protein 2 (hUCP2) to adult neurons extends life span in the fly. // Cell Metabolism. 2005. V. 1: 145-152.

40. Fridovich I. Superoxide radical and superoxide dismutases. // Annu. Rev. Biochem 1995. V. 64: 97-112.

41. Garcia-Bellido A., Santamaria P. Developmental analysis of the achaete-scute system of Drosophila melanogaster. I I Genetics. 1978. V. 88: 469-486.

42. Giannakou M.E., Goss M., Junger M.A., Hafen E., Leevers S J., Partridge L. Long-lived Drosophila with overexpressed dFOXO in adult fat body. // Science. 2004. V. 305: 361.

43. Good T.P., Tatar M. Age-specific mortality and reproduction respond to adult dietary restriction in Drosophila melanogaster. II J. Insect Physiol. 2001. V. 47: 1467-1473.

44. Goodman C.S. The likeness of being: phylogenetically conserved molecular mechanisms of growth cone guidance. // Cell. 1994. V. 78: 353-356.

45. Granderath S, Klambt C. Glia development in the embryonic CNS of Drosophila. // Curr. Opin. Neurobiol. 1999. V. 9(5): 531-536.

46. Grenningloh G., Rehm E.J., Goodman C.S. Genetic analysis of growth cone guidance in Drosophila: fasciclin II functions as a neuronal recognition molecule. //Cell. 1991.V. 67: 45-57.

47. Griswold C.M., Matthews A.L., Bewley K.E., Mahaffey J.W. Molecular characterization of rescue of acatalesemic mutants of Drosophila melanogaster. II Genetics. 1993. V. 134: 731-788.

48. Harshman L.G. Investigation of the endocrine system in extended longevity lines of Drosophila melanogaster. II Exp. Gerontol. 1999. V. 34: 997- 1006.

49. Heitzler P., Simpson P. The choice of cell fate in the epidermis of Drosophila. // Cell. 1991. V. 64(6): 1083-1092.

50. Helfand S.L., Rogina B. From genes to aging in the Drosophila. // Advances in Genetics edited by J.C. Hall, J.C. Dunlap, T. Friedmann. Academic, San Diego. 2003. V. 49: 67-109

51. Helfand S.L. Rogina B. Genetics of aging in the fruit fly, Drosophila melanogaster. //Annu. Rev. Genet. 2003. V. 37: 329-348.

52. Helfand S.L., Rogina B. Molecular genetics of aging in the fly: Is this the end of the beginning?// BioEssays. 2003. V. 25: 134-141.

53. Hirata J., Nakagoshi H., Nabeshima Y., Matsuzaki F. Asymmetric segregation of the homeodomain protein Prospero during Drosophila development. //Nature. 1995. V. 377: 627-630.

54. Hopkins T.L., Kramer K.J. Insect cuticle sclerotization. // Annu. Rev. Entomol. 1992. V. 24: 127-222.

55. Jimenez F., Campos-Ortega J.A. Defective neuroblast commitment in mutant of the achaete-scute complex and adjacent genes of D. melanogaster. II Neuron. 1990. V. 5: 81-89.

56. Johnson Т., Lithgow G., Murakami S. Hypothesis: interventions that increase the response to stress offer the potential for effective life prolongation and increased health. //J. Gerontol. A Biol. Sci. Med. Sci. 1996. V. 6: 392-395.

57. Kapahi P., Zid B.M., Harper Т., Koslover D., Sapin V., Benzer S. Regulation of lifespan in Drosophila by modulation of genes in the TOR signaling pathway. // Curr. Biol. 2004. V. 14: 885-890.

58. Karpen G.H., Spradling A.C. Analysis of subtelomeric heterochromatin in the Drosophila mini chromosome Dp 1187 by single P element insertional mutagenesis. // Genetics. 1992. V.132: 737-753.

59. Kenyon C., Chang J., Gensch A., Rudner A., Tabtiang R. A C. elegans mutant that lives twice as long as wild type. // Nature. 1993. V. 366: 461-464.

60. Klass M.R. A method for the isolation of longevity mutants in the nematode Caenorhabditis elegans and initial results. // Mechanisms of Ageing and Development. 1983. V. 22(3-4): 279-286.

61. Knauf F., Rogina В., Zhang Z., Aronson P.S., Helfand S.L. Functional characterization and immunolocalization of the transporter encoded by life-extended gene Indy. //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002. V. 99: 14315-14319.

62. Konrad K.D., Wang D., Marsh J.L Vitelline membrane biogenesis in Drosophila requires the activity of the alpha-methyl dopa hypersensitive gene 1(2) amd in both the germline and follicle cells. // Insect Mol. Biol. 1993. V. 1: 179187.

63. Kopan R., Goate A. Aph-2/Nicastrin: an essential component of gamma-secretase and regulator of Notch signaling and Presenilin localization. // Neuron.2002. V. 33(3): 321-324.

64. Koubova J., Guarente L. How does calorie restriction work? // Genes Dev.2003. V. 17: 313-321.

65. Mackay W.J., Bewley G.C. The genetics of catalase in Drosophila melanogaster: isolation and characterization of acatalasemic mutants. // Genetics. 1989. V. 122(3):643-652.

66. Marden J.H., Rogina В., Montooth K.L., Helfand S.L. Conditional tradeoffs between aging and organismal performance of Indy long-lived mutant flies. // Proc. Natl. Acad. Sci.USA 2003. V. 100: 3369-3373.

67. Martin-Bermudo M.D., Martinez C., Rodriguez A., Jimenez F. Distribution and function of the lethal of scute gene product during early neurogenesis in Drosophila. // Development. 1991. V. 113(2): 445^154.

68. Micchelli C.A., Perrimon N. Evidence that stem cells reside in the adult Drosophila midgut epithelium. // Nature. 2006. V. 439(7075): 475-479.

69. Min K.J., Yamamoto R., Buch S., Pankratz M., Tatar M. Drosophila lifespan control by dietary restriction independent of insulin-like signaling. // Aging Cell. 2008. V. 7(2): 199-206.

70. Minois N., Khazaeli A.A., Curtsinger J.W. Locomotor activity as a function of age and life span in Drosophila melanogaster overexpressing hsp70. II Exp. Gerontol. 2001. V. 36: 1137-1153.

71. Miquel J., Lundgren P.R., Bensch K.G., Atlan H. Effects of temperature of the life span, vitality and fine structure of Drosophila melanogaster. I I Mech. Ageing Dev. 1976. V. 5: 347-370.

72. Mockett R.J., Orr W.C., Rahmandar J.J., Benes J. J., Radyuk S.N. et al. Overexpression of Mn-containing superoxide dismutase in transgenic Drosophila melanogaster. //Arch. Biochem. Biophys. 1999. V. 371: 260-269.

73. Mockett R.J., Radyuk S.N., Benes J.J., Orr W.C., Sohal R.S. Phenotypic effects of familial amyotrophic lateral sclerosis mutant Sod alleles in transgenic Drosophila. // PNAS. 2003. V. 100(1): 301-306.

74. Morrow G., Inaguma Y., Kato K., Tanguay R.M. The small heat shock protein Hsp22 of Drosophila melanogaster is a mitochondrial protein displaying oligomeric organization. // J. Biol. Chem. 2000. V. 275 : 31204-31210.

75. Morrow G., Samson M., Michaud S., Tanguay R.M. Overexpression of the small mitochondrial Hsp22 extends Drosophila life span and increases resistance to oxidative stress. // The FASEB Journal. 2004. V. 18: 598-599.

76. Mourikis P., Hurlbut G.D., Artavanis-Tsakonas S. Enigma, a mitochondrial protein affecting lifespan and oxidative stress response in Drosophila. // PNAS. 2006. V. 103(5): 1307-1312.

77. Neckameyer W.S., Quinn W.C. Isolation and characterization of the gene for Drosophila tyrosine hydroxylase. // Neuron . 1989 V. 2: 1167-1175.

78. Neckameyer W.S., White K. Drosophila tyrosine hydroxylase is encoded by the pale locus. // J. Neurogenet. 1993. V. 8: 189-199.

79. Nuzhdin S.V., Pasyukova E.G., Dilda C.L., Zeng Z.B., Mackay T.F.C. Sex-specific quantitative trait loci affecting longevity in Drosophila melanogaster. II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1997. V. 94: 9734-9739.

80. Oikawa S., Nakozato H., Kozaki G. Primary structure of human carcinoemryonic antigen (CEA) deduced from cDNA sequence. // Biochem. Biophys. Res. Commun. 1987. V. 142: 511-518.

81. Orr W.C., Mockett R.J., Benes J.J., Sohal R.S. Effects of overexpression of Cu-Zn and Mn superoxide dismutases, catalase and thioredoxin reductase genes on longevity in Drosophila melanogaster II J. Biol. Chem. 2003. V. 278 (29): 26418-26422.

82. Pasyukova E.G., Vieira C., Mackay T.F.C. Deficiency mapping of quantitative trait loci affecting longevity in Drosophila melanogaster. II Genetics. 2000. V. 156: 1129-1146.

83. Pasyukova E.G., Roshina N.V., Mackay T.F.C. Shuttle craft: a candidate quantitative trait gene for Drosophila lifespan. // Aging Cell. 2004. V.3: 297-307.

84. Parkes T.L., Elia A.J., Dickson D., Hilliker A.J., Phillips J.P., Boulianne G.L. Extention of Drosophila lifespan by overexpression of human sodl in motoneurons.//Nature Genetics. 1998. V. 19: 171-174.

85. Parkes T.L., Hilliker A.J., Phillips J.P. Motoneurons, reactive oxygen, and life span in Drosophila. // Neurobiology of Aging. 1999. V. 20: 531-535.

86. Partridge L., Farquhar M. Sexual activity reduces lifespan of male fruitflies. //Nature. 1981. V. 294: 580-582.

87. Partridge L., Fowler K. Non-mating costs of exposure to males in female Drosophila melanogaster. II J. Insect Physiology. 1990. V. 36: 419-425.

88. Partridge L., Fowler K., Trevitt S., Sharp W. An examination of the effects of males on the survival and egg-production rates of female Drosophila melanogaster. II J. Insect Physiol. 1986. V. 32: 925-929.

89. Paul A., Belton A., Naq S., Martin I., Grotewiel M.S., Duttaroy A. Reduced mitochondrial SOD displays mortality characteristics reminiscent of natural aging. //Mech. Ageing Dev. 2007. V. 128 (11-12): 706-716.

90. Pearl R., Parker S.L. Experimental studies on the duration of life I. Introductory discussion of the duration of life in Drosophila. // Am. Nat. 1921. V. 60:481-509.

91. Pearl R., Parker S.L. Experimental studies on the duration of life. II. Hereditary differences in duration of life in line-breed strains of Drosophila. // Am. Nat. 1922. V. 56: 174-187.

92. Pearl R., Parker S.L., Gonzalez B.M. Experimental studies on the duration of life. VII. The Mendelian inheritance of duration of life in crosses of wild type and quintuple stocks of Drosophila melanogaster. II Am. Nat. 1923. V. 57: 153-192.

93. Pearl R. The rate of living being an account of some experimental studies on the biology of life duration. // Univ. London Press, London. 1928.

94. Phillips J.P., Campbell S.D., Michaud D., Charbonneau M., Hilliker A.J. A null mutation of cSOD in Drosophila confers hypersensitivity to paraquat and reduced longevity. // Proc Natl Acad Sci USA. 1989. V. 86: 2761-2765.

95. Phillips J.P., Parkes T.L, Hilliker AJ. Targeted neuronal gene expression and longevity in Drosophila. // Experimental Gerontology. 2000. V. 35: 11571164.

96. Restifo L.L., White K. Molecular and genetic approaches to neurotransmitter and neuromodulator systems in Drosophila. // Adv. Insect Physiol. 1990. V. 22: 116-219.

97. Rezende L.J., Cordeiro M. N., Oliveira E. В., Diniz C.R. Isolation of neurotoxic peptides from the venom of the 'armed' spider Phoneutria nigriventer. II Toxicon. 1991. V. 29: 1225-1233.

98. Rice W. R. Sexually antagonistic male adaptation triggered by experimental arrest of female evolution. //Nature (London). 1996. V. 381: 232-234.

99. Rogina В., Helfand S.L. Sir2 mediates longevity in the fly through a pathway related to calorie restriction. // PNAS. 2004. V. 101(45): 15998-16003.

100. Rogina В., Helfand S.L., Frankel S. Longevity regulation by Drosophila Rpd3 deacetylase and caloric restriction. // Science. 2002. V. 298 (5599): 1745

101. Rogina В., Reenan R.A., Nilsen S.P., et al. Extended life-span conferred by cotransporter gene mutations in Drosophila. // Science. 2000. V. 290: 2137-2140.

102. Rolls M.M., Albertson R., Shih H.P., Lee C.Y., Doe C.Q. Drosophila aPKC regulates cell polarity and cell proliferation in neuroblasts and epithelia. // J. Cell Biol. 2003. V. 163: 1089-1098.

103. Rose M. Laboratory evolution of postponed senescence in Drosophila melanogaster. //Evolution. 1984. V. 38:1004-1009.

104. Rose M., Charlesworth B. A test of evolutionary theories of senescence. 11 Nature. 1980. V. 287: 141-142.

105. Rose M., Charlesworth B. Genetics of life history in Drosophila melanogaster. II. Exploratory selection experiments. // Genetics. 1981. V. 97:187196.

106. Ruan H., Tang X.D., Chen M.L., Joiner M.L., Sun G., Brot N. High-quality life extension by the enzyme peptide methionine sulfoxide reductase. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2002. V. 99: 2748-2753.

107. Safrany G., Perry R.P. Transcription factor RFX1 helps control the promoter of the mouse ribosomal protein-encoding gene rpL30 by binding to it's a-element. // Gene. 1993. V. 132: 279-283.

108. Schmid A., Chiba A., Doe C.Q. Clonal analysis of Drosophila embryonic neuroblasts: neural cell types, axon projections and muscle targets. // Development. 1999. V. 126: 4653-4689.

109. Seong K.H., Matsuo Т., Fuyama Y., Aigaki T. Neural-specific overexpression of Drosophila plenty of sh3s (dposh) extends the longevity of adult flies. //Biogerontology. 2001. V. 2: 271-281.

110. Service P. M., Vossbrink R.E. Genetic variation in "first" male effects on egg laying and remating by female Drosophila melanogaster. II Behav. Genet. 1996. V.26: 39-48.

111. Shen C.P., Jan L.Y., Jan Y.N. Miranda is required for the asymmetric localization of Prospero during mitosis in Drosophila. // Cell. 1997. V. 90: 449458.

112. Siddique Т., Nijhawan D., Hentati A. Molecular genetic basis of familial ALS. // Neurology. 1996. V 47: 527-534.

113. Siegrist S.E., Doe C.Q. Extrinsic cues orient the cell division axis in Drosophila embryonic neuroblasts. // Development. 2006. V.133: 529-536.

114. Simon A.F., Shih C., Mack A., Benzer S. Steroid control of longevity in Drosophila melanogaster. II Science. 2003. V. 299 (5611): 1407-1410.

115. Simonsen A., Cumming R.C., Brech A., Isakson P., Schubert D. R., Finley K. D. Promoting basal levels of autophagy in the nervous system enhances longevity and oxidant resistance in adult Drosophila. // Autophagy. 2008. V. 4:176-184.

116. Skeath J.B., Carroll S.B. Regulation of proneural gene expression and cell fate during neuroblast segregation in the Drosophila embryo.// Development. 1992. V. 114(4): 939-946.

117. Skeath J.B., Panganiban G.F., Carroll S.B. The ventral nervous system defecetive gene controls proneural gene expression at two distinct steps during neuroblast formation in Drosophila.//Development. 1994. V. 120(6): 1517-1524.

118. Skeath J.B., Thor S. Genetic control of Drosophila nerve cord development. // Curr. Opin. Neurobiol. 2003. V. 13: 8-15.

119. Smeets W.J.A.J., Reiner A. Phylogeny and development of catecholamine systems in the central nervous system of vertebrates. // New York. Cambridge University Press. 1994.

120. Smith J.M. The effects of temperature and of egg laying on the longevity of Drosophila subobscura. II J. Exp. Biol. 1958. V. 35: 832-842.

121. Smith J.M. The causes of ageing. I I Proc. R. Soc. London. Ser.B. 1962. V. 157: 115-127.

122. Sohal R.S. The rate of living theory: a contemporary interpretation. // Insect Aging: Strategies and Mechanisms edited by Collatz K.G, Sohal R.S. Berlin. Springer-Verlag. 1986.

123. Sohal R.S., Buchan P.B. Relationship between physical activity and life span in the adult housefly, Musca domestica. //Exp. Gerontol. 1981.V. 16: 157-162.

124. Sohal R.S., Weindruch R. Oxidative stress, caloric restriction, and aging. // Science. 1996. V. 273:59-63.

125. Spana E.P., Doe C.Q. Numb antagonizes Notch signaling to specify sibling neuron cell fates. //Neuron. 1996. V. 17: 21-26.

126. Spencer C.C., Howell C.E., Wright A.R., Promislow D.E.L. Testing an 'aging gene' in long-lived Drosophila strains: increased longevity depends on sex and genetic background. // Aging Cell. 2003. V. 2: 123-130.

127. Stathakis D.G., Pentz E.S., Freeman M.E., Kullman J., Hankins G.R., et al. The genetic and molecular organization of the Dopa decarboxylase gene cluster of Drosophila melanogaster. II Genetics. 1995. V. 141: 629-655.

128. Stroumbakis N.D., Li Z., Tolias P.P. A homolog of human transcription factor NF-X1 encoded by Drosophila shuttle craft gene is required in the embryonic central nervous system. // Molecular and Cellular Biology. 1996. V.16: 192-201.

129. Sun J., Folk D., Bradley T.J., Tower J. Induced overexpression of mitochondrial Mn-superoxide dismutase extends the life-span of adult Drosophila melanogaster. II Genetics. 2002. V.161(2): 661-672.

130. Sun J., Molitor J., Tower J. Effects of simultaneous over-expression of Cu/ZnSOD and MnSOD on Drosophila melanogaster life span. // Mechanisms of Ageing and Development. 2004. V. 125: 341-349.

131. Sun J., Tower J. FLP recombinase-mediated induction of Cu/Zn-superoxide dismutase transgene expression can extend the life span of adult Drosophila melanogaster flies. //Molecular Cell Biology. 1999. V. 19(1): 216-228.

132. Symphorien S., Woodruff R.C. Effect of DNA repair on aging of transgenic Drosophila melanogaster: I. mei-41 locus. // The Journals of Gerontology Series A: Biological Sciences and Medical Sciences. 2003. V. 58: 782-787.

133. Sze J.Y., Victor M., Loer C., Shi Y., Ruvkun G. Food and metabolic signaling efects in Caenorhabditis elegans serotonin synthesis mutant. // Nature. 2000. V. 403: 560-564.

134. Tatar M., Khazaeli A.A., Curtsinger J.W. Chaperoning extended life. // Nature. 1997. V. 390: 30.

135. Tatar M., Kopelman A., Epstein D., Tu M.P., Yin C.M., Garofalo R.S. A mutant Drosophila insulin receptor homolog that extends life-span and impairs neuroendocrine function. // Science. 2001. V. 292:107-110.

136. Tatar M., Yin C.M. Slow aging during insect reproductive diapause: Why butterflies, grasshoppers and flies are like worms. // Exp. Gerontol. 2001. V.36: 723-738.

137. Thor S. Thomas J.B. The Drosophila islet gene governs axon pathfinding and neurotransmitter identity. //Neuron. 1997. V.18: 397-409.

138. Thor S., Thomas J. B. Motor neuron specification in worms, flies and mice: conserved and "lost" mechanisms // Curr. Opinion Gen Dev. 2002. V. 12. P. 558564.

139. Thor S., Andersson S. G. E., Tomlinson A., Thomas J. B. A LIM-homeodomain combinatorial code for motor neuron pathway selection // Nature. 1999. V. 397. P. 76-80.

140. Tolias P.P., Stroumbakis N.D. The Drosophila zygotic lethal gene shuttle craft is required maternally for proper embryonic development. // Dev. Genes Evol. 1998. V. 208:274-282.

141. Trout W.E., Kaplan W.D. A relation between longevity, metabolic rate, and activity in Shaker mutants of Drosophila melanogaster. //Exp. Gerontol. 1970. V. 5: 83-92.

142. Van Vactor D., Sink H., Fambrough D., Tsoo R., Goodman C.S. Genes that control neuromuscular specificity in Drosophila. // Cell. 1993. V. 73: 1137-1153.

143. Vie A., Cigna M., Toci R., Birman S. Differential regulation of Drosophila tyrosine hydroxylase isoforms by dopamine binding and cAMP-dependent phosphorylation. //J.Biol. Chem. 1999. V. 274(24): 16788

144. Vieira C., Pasyukova E.G., Zeng Z.B., Hackett J.B., Lyman R.F., Mackay T.F.C. Genotype-environment interaction for quantitative trait loci affecting life span in Drosophila melanogaster. II Genetics. 2000. V. 154: 213-227.

145. Villares R., Cabrera C.Y. The achaete-scute gene complex of D. melanogaster: conserved domains in a subset of genes required for neurogenesis and their homology to туе. II Cell. 1987. V. 50(3): 415-424.

146. Walker G.A., Lithgow G.J. Lifespan extension in C. elegans by a molecular chaperone dependent upon insulin-like signals. // Ageing Cell. 2003. V. 2: 131139.

147. Walker D.W., Hajek P., Muffat J., Knoepfle D., Cornelison S., Attardi G., Benzer S. Hypersensitivity to oxygen and shortened lifespan in a Drosophila mitochondrial complex II mutant. // PNAS. 2006. V. 103 (44): 16382-16387.

148. Wang M.C., Bohmann D., Jasper H. JNK signaling confers tolerance to oxidative stress and extends lifespan in Drosophila. // Developmental Cell. 2003. V. 5(5): 811-816.

149. Wang M.C., Bohmann D., Jasper H. INK extends life span and limits growth by antagonizing cellular and organism-wide responses to insulin signaling. // Cell. 2005. V. 121: 115-125.

150. Wang X.Z., Grammatikakis N, Siganou A., Stevenson M.A., Calderwood S.K. Interactions between Extracellular Signal-regulated Protein Kinase 1, 14-3-3, and Heat Shock Factor 1 during Stress. // J. Biol. Chem. 2004. V. 279: 4946049469.

151. Watson S., Arkinstall S. The G-protein linked receptor facts book. // London. Academic Press. 1994.

152. West A.P., Llamas L.L., Snow P.M., Benzer S., Bjorkman P.J. Crystal structure of the ectodomain of Methuselah, a Drosophila G protein-coupled receptor associated with extended lifespan. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2001. V. 98: 3744-3749.

153. Wodarz A., Ramrath A., Grimm A., Knust E. Drosophila atypical protein kinase С associates with Bazooka and controls polarity of epithelia and neuroblasts.//J. Cell Biol. 2000. V. 150: 1361-1374.

154. Wright T.R.F. The genetics of biogenic amine metabolism, sclerotization and melanization in Drosophila melanogaster. II Adv. Genet. 1987. V. 24:127-222.

155. Wright T.R.F. Phenotypic analysis of the Dopa decarboxylase gene cluster mutants in Drosophila melanogaster. II J. Hered. 1996. V. 87: 175-190.

156. Yagi Y., Suzuki Т., Hayashi S. Interaction between Drosophila EGF receptor and vnd determines three dorsoventral domains of the neuroectoderm. // Development. 1998. V. 125(18): 3625-3633.