Закономерности и биологические эффекты процесса транспозиций ретранспозонов в геноме Drosophila melanogaster тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.15, доктор биологических наук Пасюкова, Елена Генриховна

• Пасюкова, Елена Генриховна
• доктор биологических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор биологических наук Пасюкова, Елена Генриховна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1. Классификация, структура и свойства МЭ

Ретротранспозоны

Ретропозоны (!-^Е-элементы)

Транспозоны

РВ-элементы

2. Ретротранспозоны как источник генетической изменчивости

3. Саморегуляция активности ретротранспозонов

4. Геномные факторы, регулирующие активность ретротранспозонов 31 МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Линии дрозофилы

Системы скрещиваний

- Изогенизация

- Совмещения хромосом разных линий

- Получение рекомбинантных инбредных линий 43 Оценка компонентов приспособленности

- Определение индекса конкуренции

- Определение выживаемости яиц 46 Измерение частоты мутаций

- Определение частоты сцепленных с полом леталей

- Определение частоты сцепленных с полом видимых мутаций

Основные растворы и используемые сокращения

Методы работы с ДНК

- Выделение плазмидной ДНК

- Выделение геномной ДНК Drosophila melanogaster

- Выделение ДНК фага М13

- Ферментативная обработка ДНК

- Гель-электрофорез и элюция фрагментов ДНК

- Трансформация и трансфещия

- Введение метки в ДНК

- Саузерн-блот анализ

- Полимеразная цепная реакция

- Определение нуклеотидной

последовательности ДНК

Методы работы с РНК

- Выделение РНК

- Гель-электрофорез

- Введение метки в РНК

- Нозерн-блот анализ

- Определение относительных количеств РНК copia 59 Определение сайтов локализации МЭ на хромосомах

- Изготовление цитологических препаратов

- Гибридизация in situ 61 Оценка числа копий МЭ в геноме

- Гаплоидное число копий 63 -Диплоидное число копий

Измерение частоты транспозиций

Р-зависимая трансформация эмбрионов

- Оборудование для инъекций

- Получение и анализ трансформантов 70 Статистическая обработка данных

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ 75 1. Экспериментальные модельные системы, использованные в

работе, и общая характеристика процесса транспозиций в них

Линия НА

Скрещивания с использованием хромосом-балансеров

Линяи 2Ь

Линия Harwich

2. Ретротранспозоны как источник генетической изменчивости

Инсерционный мутагенез

- Частота мутаций в линии 2Ь

- Спектр транспозиций 94 Влияние инсерций ретротранспозонов на

приспособленность

- Распределение ретротранспозонов по хромосомам

в природных популяциях

- Изменение частоты транспозиций, числа копий copia и приспособленности особей в

инбредных сублиниях 2Ь

- Число копий ретротранспозонов и

приспособленность в линиях 2Ь и Harwich

- Закономерности изменения локализации мдг1, коррелирующего с изменением приспособленности,

в линии НА и ее производных

3. Саморегуляция активности ретротранспозонов

Зависимость частоты транспозиций ретротранспознов от числа их копий в геноме

Нуклеотидные последовательности активно перемещающихся ретротранспозонов

4. Геномные факторы, регулирующие активность ретротранспозонов

Сопряженность процессов транскрипции и транспозиции

- Количество транскрипта copia в линиях, характеризующихся различной частотой транспозиций

- Уровень транскрипции и частота транспозиций copia

у самцов и самок

- Согласованные изменения количества транскрипта и частоты транспозиций copia у самцов разного возраста

Картирование районов хромосом, контролирующих высокую частоту транспозиций и количество транскрипта copia

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ -

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Закономерности и биологические эффекты процесса транспозиций ретранспозонов в геноме Drosophila melanogaster»

ВВЕДЕНИЕ

Геном эукариотических организмов представляет собой сложно организованную систему генов и разнообразных регуляторных и структурных элементов. Принадлежностью генома практически всех исследованных на этот счет эукариот являются и мобильные элементы (МЭ) различных типов, причем на их долю приходятся десятки процентов геномной ДНК (Berg, Howe, 1989). При этом МЭ представляют собой весьма обособленную часть генома, поскольку благодаря особенностям своего строения они способны к размножению внутри него. Уже давно было высказано предположение о том, что МЭ представляют собой «эгоистичную» ДНК (Orgel, Crick, 1980; Doolittle, Sapienza, 1980), то есть функционально незначимые для организма нукпеотидные последовательности, сохраняющиеся только благодаря способности к внутригеномной экспансии. И до сих пор, несмотря на проводимые исследования и полученные важные результаты, вопросы о том, какие механизмы обеспечивают сохранение МЭ в геноме и какова их биологическая роль, остаются не до конца ясным и требуют дальнейшего изучения.

История исследования МЭ дрозофилы насчитывает более 20 лет (llyin et al., 1978; Ananiev et al., 1978; Finnegan et al., 1978:). Существенная доля информации об особенностях поведения МЭ эукариот была получена именно в исследованиях на дрозофиле. Это объясняется не только удобством плодовой мушки как модельного лабораторного объекта в целом, но и тем, что общее число МЭ у дрозофилы относительно мало, около 103 копий на гаплоидный геном, сходство нуклеотидных последовательностей внутри каждого семейства МЭ очень велико, а частота транспозиций в некоторых случаях существенно превышает спонтанную, причем эта высокая частота может сохраняться в течение нескольких

лет или воспроизводиться в определенных экспериментальных условиях (Bucheton et al., 1976; Ким, Беляева, 1986; Георгиев и др., 1988). Такие особенности МЭ дрозофилы, а также наличие у нее политенных хромосом, на которых местоположение копии МЭ может быть определено с помощью гибридизации in situ с меченой ДНК МЭ, позволяют изучать перемещения и наследование индивидуальных копий МЭ, и именно это обусловливает преимущества использования дрозофилы как модельного объекта для изучения МЭ. Исследования на дрозофиле являются источником идей и методических подходов к изучению МЭ других организмов.

МЭ дрозофилы были впервые описаны как фрагменты ДНК с неизвестной функцией, которую предстояло найти, исходя из структуры и других свойств МЭ. В последнее время определение нуклеотидных последовательностей целых геномов различных организмов (бактерий, дрожжей, дрозофилы, мыши, человека) рассматривается как одно из наиболее перспективных направлений генетики и молекулярной биологии и потому является одним из наиболее активно разрабатываемых. Предполагается, что полное описание генома явится базовым этапом на пути к пониманию его функционирования. Предпринятая в данной работе попытка исследования МЭ в направлении от известной молекулярной структуры к функции in vivo представляется в связи с этим весьма актуальной как пример, показывающий особенности такого подхода. Не менее важным и интересным является исследование динамики числа копий МЭ в геноме, факторов, контролирующих транспозиции МЭ, фенотипических эффектов МЭ и других вопросов в рамках более широкой проблемы сосуществования и коэволюции эндосимбионта и хозяина.

Исследование МЭ генома с точки зрения взаимоотношения эндосимбионт -хозяин является плодотворным, поскольку дает возможность сформулировать конкретные вопросы, требующие экспериментального разрешения, на основании комплексного общебиологического подхода к проблеме. Принимая во внимание тот факт, что процесс транспозиций является основным характерологическим свойством МЭ, целю настоящей работы было выбрано изучение закономерностей и биологических эффектов процесса транспозиций МЭ в геноме. На наш взгляд, наибольший интерес среди всех типов МЭ представляют ретротранспозоны, не только потому, что они являются наиболее широко и разнообразно представленной группой МЭ, но и потому ещё, что по структуре они близки к провирусам ретровирусов млекопитающих. В связи с этим работа была сосредоточена на исследовании ретротранспозонов. ОговорЬНа те1апода8(ег была выбрана в качестве удобного объекта исследований.

Можно выделить три основных аспекта взаимодействия МЭ - хозяин. Прежде всего, МЭ, внедряясь в различные локусы и меняя функции генов, генерируют генетическую изменчивость и фенотипическую вариабельность хозяина. Именно эта роль МЭ, прежде всего, обусловливает контроль взаимодействия МЭ - хозяин естественным отбором. Кроме того, взаимодействие МЭ - хозяин осуществляется на генетическом уровне. С одной стороны, активность МЭ зависит от их собственных нуклеотидных последовательностей, которые не только кодируют ключевые белки их жизненного цикла, но также, благодаря присутствию различных регуляторных сайтов, обеспечивают взаимодействие с геномом хозяина. С другой стороны, в геноме хозяина присутствуют гены, управляющие активностью МЭ. В

соответствии со сказанным выше были сформулированы три основные задачи данного исследования.

1) Охарактеризовать роль ретротранспозонов в генетической изменчивости хозяина и, прежде всего, оценить влияние ретротранспозонов на приспособленность, поскольку естественный отбор оценивает любой компонент генома только по его вкладу в этот комплексный признак.

2) Проанализировать способность ретротранспозонов регулировать число своих копий в геноме, в том числе охарактеризовать нуклеотидные последовательности тех копий ретротранспозонов, которые способны с высокой частотой перемещаться в геноме.

3) Изучить генетический контроль экспрессии ретротранспозонов со стороны генома хозяина.

Ряд данных, представленных в диссертации, был получен автором в результате плодотворного сотрудничества с Еленой Спартаковной Беляевой, Леонидом Зиновьевичем Кайдановым, Инной Владимировной Глушковой, с работавшими под руководством автора аспирантами - Сергеем Викторовичем Нуждиным, Дмитрием Александровичем Филатовым и Татьяной Викторовной Морозовой, а также с Христианом Бьемоном (Университет Лион-1, Франция), Кевином О'Харой (Имперский Колледж, Великобритания), Эндрью Флавеллом (Университет Данди, Великобритания) и Труди Маккей (Университет Северной Каролины, США). Всем им автор приносит глубокую и искреннюю благодарность.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Мобильным элементам вообще и ретротранспозонам Drosophila melanogaster в частности посвящено множество публикаций в научных периодических изданиях. Результаты многолетних исследований МЭ обобщены также в ряде монографий (Хесин, 1984; Berg, Howe, 1989; Arkhipova et al., 1995; и др.). В задачу настоящего обзора не входит полное рассмотрение всех направлений исследования МЭ. Цель его - рассмотрение закономерностей поведения МЭ в геноме с точки зрения взаимодействия элементов в системе эндосимбионт - хозяин. Будут рассмотрены, главным образом, ретротранспозоны Drosophila melanogaster, с привлечением в отдельных случаях наиболее интересных и имеющих принципиальное значение данных о других группах МЭ и других организмах. В контексте наиболее важных достижений и выводов других авторов будут указаны направления собственных исследований, проведенных в течение последних лет и описанных в главе «Результаты и обсуждение». В соответствии с тремя задачами исследования, взаимодействие МЭ - хозяин будет проанализировано в трех основных аспектах. Во-первых, будут охарактеризованы современные представления о роли МЭ в фенотипической вариабельности и генетической изменчивости хозяина. Во-вторых, будет обсуждено присутствие в самих МЭ регуляторных элементов, обеспечивающих их взаимодействие с хозяином. И, наконец, в третьих, будут обобщены сведения о генетическом контроле поведения МЭ со стороны генома хозяина. Основным главам будет предпослана краткая сводка данных о классификации, структуре и свойствах МЭ.

1. Классификация, структура и свойства МЭ.

В соответствии с молекулярной структурой и механизмом транспозиций мобильные элементы эукариот разделены на 4 группы (Berg, Howe, 1989): ретротранспозоны, ретропозоны (LINE-элементы), транспозоны, FB-элементы. В последнее время ретротранспозоны и ретропозоны часто объединяют общим названием ретротранспозоны. Именно так используется термин ретротранспозоны в данной работе.

Ретротранспозоны

В эту группу входят мдз1, мдг2 (412), мдгЗ, мдг4 (gypsy), copia, В104 (roo), 297, 1731, H.M.S.Beagle, blood, Stalker, torn и некоторые другие МЭ Drosophila meíanogaster. По структуре ретротранспозоны сходны с провирусами ретровирусов (Berg, Howe, 1989). И ретротранспозоны, и ретровирусы состоят из кодирующей части, имеющей в разных случаях от одной до трех открытых рамок считывания, соответствующих белкам Gag, Pol и Env. Как и ретровирус, ретротранспозон фланкирован по концам длинными, до нескольких сотен нуклеотидов, прямыми повторами - ДКП (длинные концевые повторы). Эти повторы обычно не содержат длинных открытых рамок, но содержат регуляторные последовательности, влияющие на уровень экспрессии МЭ. В настоящее время выделяют две подгруппы ДКП содержащих ретротранспозонов, названные по наиболее изученным представителям каждой: 7у/-сор/а-подобные и Ty3-gypsy- подобные ретротранспозоны. Представители первой группы не имеют белка Env, а

представители второй группы, как правило, кодируют белок Env, образующий наружную оболочку вирусоподобной частицы, и, как следствие этого, обладают инфекционностью (Kim et al., 1994а; Song et al., 1994; Tanda et al., 1994), что практически позволяет рассматривать их как ретровирусы насекомых.

Предполагаемый механизм транспозиций ретротранспозонов аналогичен жизненному циклу ретровирусов и включает транскрипцию, синтез белков, упаковку полноразмерного транскрипта в комплексе с обратной транскриптазой в вирусоподобную частицу, синтез ДНК-копии на матрице РНК, интеграцию в геном (Shiba, Saigo, 1983; Emori et al., 1985; Garfinkel et al., 1985; Arkhipova et al., 1984, 1986; Gorelova et al., 1989;; Yoshioka et al., 1990, 1991, 1992). В случае ретротранспозонов обратная транскрипция и встраивание в геном разобщены: обратная транскрипция происходит внутри вирусоподобных частиц, и в геном встраивается уже готовый полноразмерный ретротранспозон. Поэтому, в отличие от LINE-элементов, инсерции ретротранспозонов обычно не делетированы с 5' конца.

Рассмотрим несколько более подробно строение ретропозона copia (рисунок 1). Последовательность ретротранспозона copia содержит 5.2 тпн. Один ДКП длиной 276 нп имеет обычное для ретровирусов U3-R-U5 строение и не содержит длинных открытых рамок считывания (Mount and Rubin 1985). В ДКП находится промотор и сайт полиаденилирования, а также потенциальный сайт связывания cAMP (Yun, Davis, 1989). Правда, хотя последовательность, соответствующая консенсусной, найдена в ДКП, однако влияние сАМР на экспрессию copia не показано. За ДКП следует 5' нетранслируемая регуляторная область, содержащая сайт связывания гомеобелков (Cavarec,

Транскрипция

-^ Свит связывания гонеобелков

дкп

Энхансер

Ара! Pvatt

I.........1

mndtS EcoRI

+

Pstl

тд pr int роГ ДКП

QRF1 . I I :-1 |-1 ORF2

тнп

О 1

полноразмерная

рнк

сплаисированная

Рисунок 1. Структура ретротранспозона copia.

ДКП - длинный концевой повтор; gag - gag белок; рг - протеаза; int - интеграза; pol - обратная транскриптаза; ORF1 и ORF2 - две открытых рамки считывания; Apal, PvuII, Hindlll, ЕсоШ, Pstl -сайты рестрикции соответствующих рестриктаз.

Транскрипция -►

orf1

н

ORF2

Pvu И Pstl Pvu Й EcoRt Salt EcoRI Sali Xba EcoRI Kpn

ТНП

—I—

0 1 полноризиерная

рнк

Рисунок 2. Структура ретротранспозона Doc.

ORF1 и ORF2 - две открытых рамки считывания; Xba, Kpn, Pvull, Hinälll, ЕсоШ, Pstl - сайты рестрикции соответствующих рестриктаз; 1 - район гомологии с ДНК или РНК-связывающим белком; 2 - район гомологии с геном обратной транскриптазы.

Heidman, 1993) и в\/40-подобный энхансер (Sneddon, Flavell, 1989). За 5' нетранслируемой областью следуют две перекрывающиеся открытые рамки считывания. Ретротранспозоны транскрибируются РНК-полимеразой Н, и, по-видимому, для базального уровня транскрипции необходим только район старта транскрипции и +30 район (Arkhipova, llyin, 1992). В культуре тканей Drosophila melanogaster обнаружены транскрипты длиной 2 и 5 тпн (Emori et al., 1985). Меньший транскрипт образуется путём сплайсинга из большего транскрипта (Yoshioka et al., 1990). Полноразмерный транскрипт содержит обе рамки считывания (Emori et al., 1985, Mount, Rubin, 1985). Первая рамка соответствует Gag белку, протеазе, интегразе и обратной транскриптазе ретровирусов. Сначала синтезируется единый полипептид размером около 163 кДа, который затем разрезается на два белка, обладающих несколькими активностями. Вторая рамка должна была бы соответствовать белку оболочки ретровирусов Env, однако ее последовательность не имеет гомологий с Env белками ретровирусов (Berg and Howe 1989). Сплайсированный транскрипт кодирует единый полипептид размером 48 «Да, который разрезается на два белка, один из них Gag (Yoshioka et al. 1990). Белок Gag представляет собой основной белок вирусоподобных частиц copia, которые были обнаружены в культуре тканей (Emori et al. 1985).

Ретропозоны (LINE-элементы)

В эту группу входят /-элемент, F, G, Doc, jockey, Het-A, R2 и некоторые другие МЭ Drosophila melanogaster. Ретропозоны не имеют концевых повторов. Промотор находится внутри транскрибируемой последовательности

(Contursi et al., 1995). Внутренние районы ретропозонов содержат две открытые рамки считывания и обычно кодируют два белка (Berg, Howe, 1989). Функция первого белка неясна. Предположительно, он ускоряет ассоциацию РНК интермедиата транспозиции и ДНК-мишени интеграции (Dawson et al., 1997). Второй белок является обратной транскриптазой (O'Hare et al., 1991).

Ретропозоны перемещаются с помощью обратной транскрипции. Наиболее существенной особенностью механизма транспозиции LINE элементов является отсутствие вирусоподбных частиц и сопряженность обратной транскрипции с процессом встраивания в геном. Это объясняется тем, что свободный 3' конец клеточной ДНК, образующийся непосредственно в месте разрыва и будущей инсерции используется в качестве затравки синтеза кДНК-копии ретропозона (Bucheton, 1990; Luan et al., 1993). Именно эта особенность механизма транспозиции ретропозонов приводит к тому, что большинство их копий в геноме лишены 5'конца из-за преждевременного завершения процесса обратной транскрипции.

Рассмотрим несколько более подробно строение ретропозона Doc (рисунок 2). Последовательность ретропозона Doc содержит около 4,7 тпн. Как длина, так и состав нуклеотидов на ее 5' конце вырьирует (Driver et al., 1989). Транскрипция начинается с инициирующей последовательности, которая также несколько отличается в разных копиях Doc (Contursi et al., 1995). Интенсивность транскрипции усиливается благодаря взаимодействию инициаторных последовательностей с регуляторными элементами, расположенными в теле ретропозона (B-сегментами) и представленными несколькими типами последовательностей (Minchiotti, Di Nocera, 1997). В результате транскрипции образуется полноразмерный транскрипт (Vaury et al.,

1994), который содержит две открытые рамки считывания (O'Hare et al., 1991). Первая рамка считывания соответствует ДНК или РНК-связывающему белку, а вторая - обратной транскриптазе.

Транспозоны

В эту группу входят Р-элемент, hobo, родо и некоторые другие МЭ Drosophila melanogaster. Последовательности транспозонов ограничены совершенными инвертированными повторами. Тело транспозонов представлено несколькими экзонами, кодирующими транспозазу - ключевой фермент, обеспечивающий перемещения транспозонов (Berg, Howe, 1989).

Транспозаза Р-элемента, наиболее подробно изученного транспозона, представляет собой ДНК связывающий белок, узнающий внутренние сайты Р-элемента, прилежащие к концевым инвертированным повторам (Rio, 1991). В опытах in vitro (Kaufman, Rio, 1992) было показано, что Р-элемент перемещается по консервативному механизму: транспозон вырезается из старого сайта и встраивается в новый. Кроме транспозазы, кодируемой самим Р элементом, для транспозиции Р элемента необходим клеточный белок, кодируемый геном rnus309 (Beall, Rio, 1996), и связывающийся с внешней частью концевых инвертированных повторов (Rio, Rubin, 1988). Транспозиции Р элемента происходят только в генеративных тканях. Показано, что это обусловлено тканеспецифичностью сплайсинга про-мРНК (Laski et al., 1986). В половых клетках сплайсинг происходит полностью и в результате образуется белок, представляющий собой активную форму транспозазы. В соматических клетках присутствует белок, избирательно подавляющий сплайсинг третьего

интрона, в результате трансляция преждевременно терминируется на стоп-кодоне внутри интрона, и нормальная транспозаза не образуется (Siebel et al., 1995).

Fß-элементы.

FB-элементы - это МЭ не с короткими, а с длинными инвертированными концевыми повторами, предположительно перемещающиеся так же, как транспозоны (Berg, Howe, 1989). Длинные инвертированные повторы, расположенные на концах FB-элементов, имеют достаточно сложную внутреннюю организацию и состоят из нескольких более мелких, многократно повторенных повторов. Длина инвертированных повторов FB-элементов варьирует от нескольких сот до нескольких тысяч пар оснований. В концевых повторах не выявлено последовательностей, соответствующих эукариотическим промоторам, и не обнаружено сколько-нибудь протяженных рамок считывания. Последовательность между инвертированными повторами имеет разную длину и может отсутствовать совсем. Полноразмерный внутренний фрагмент имеет три длинных открытых рамки считывания.

2. ретротранспозоны как источник генетической изменчивости.

Генетическая изменчивость - одно из основополагающих свойств живого, и одним из двух главных ее источников являются мутации. У дрозофилы около половины мутаций с морфологическим эффектом вызваны инсерциями МЭ в соответствующие локусы (Finnegan, 1992). Многие линии дрозофилы, характеризующиеся повышенной частотой транспозиций какого-либо МЭ, впервые были описаны как «нестабильные» линии с повышенной частотой видимых мутаций (Lim et al., 1983; Gerasimova et al., 1984; Mevel-Ninio, 1989; Georgiev et al., 1990; Kim et al., 1990). Было показано, что инсерционный мутагенез приводит к увеличению разброса в значениях количественных и биохимических признаков (Ратнер, Васильева, 1987; Mackay, 1987; Mackay et al., 1992; Clark et al., 1995). Отметим, что инсерционные мутации описаны не только у дрозофилы, но и у многих других организмов, в том числе и у человека (Kazazian et al., 1988; Morse et al., 1988; Miki et al., 1992; Holmes et al., 1994). Механизм влияния МЭ на экспрессию близлежащих генов во многих случаях хорошо изучен (Zachar et al., 1985; Strand, McDonald, 1989; Davis et al., 1998). Мутагенный потенциал МЭ, таким образом, в целом не вызывает сомнений.

Мутагенный потенциал МЭ зависит от частоты их перемещения в геноме хозяина. Спонтанные частоты транспозиций были вычислены на основании данных о накоплении копий МЭ в линиях с ослабленной селекцией и составили в среднем 10~4 - 10"5 транспозиций на копию МЭ на поколение (Eggleston et al, 1988; Charlesworth, Lapid, 1989; Harada et al., 1990; Nuzhdin, Mackay, 1995, 1995; Suh et al., 1995). Частота эксцизий ретротранспозонов,

согласно общепринятой точке зрения, примерно на два порядка ниже частоты транспозиций (Biemont, 1992). Суммарная спонтанная частота транспозиций всего пула МЭ дрозофилы, согласно приблизительным оценкам, основанным на определении спонтанных частот транспозиций отдельных семейств МЭ, составляет примерно 0.5 транспозиций на геном на поколение (Nuzhdin, Mackay, 1994). Описаны, однако, случаи повышения частоты транспозиций отдельных ретротранспозонов в природных популяциях (Biemont et al., 1994; Charlesworth et al., 1994a; Vieira, Biemont, 1996a,б). Остается непонятным, по какой схеме происходят транспозиции в природных популяциях. Один вариант заключается в том, что транспозиции со спонтанной частотой идут постоянно. Другой вариант заключается в том, что вспышки транспозиций чередуются с периодами стабильности, а видимая спонтанная частота транспозиций является средней величиной.

С точки зрения механизмов сосуществования МЭ - хозяин интерес представляют те мутации, вызванные инсерциями МЭ, которые влияют на приспособленность. Действительно, согласно современным представлениям, равновесное существование МЭ в геноме определяется баллансом между скоростью их внутригеномного размножения с одной стороны и силой отбора против их вредных фенотипических эффектов с другой (Charlesworth, Charlesworth, 1983; Kaplan, Brookfield, 1983,). Само существование равновесной ситуации подтверждается данными о том, что количественное содержание МЭ сходно у близких видов дрозофилы (Nuzhdin, 1995; Vieira, Biemont, 19966), а также о том, что среднее число копий какого-либо семейства МЭ сходно в разных линиях и популяциях (Беляева и др., 1984). Были постулированы три основных способа, с помощью которых МЭ могут

влиять на приспособленность хозяина. Прежде всего, предполагается, что большая часть инсерционных мутаций вредна для организма, причем эффект каждой мутации невелик (С1паг1е5\люг11~1, СИаг1ез\люгИ"1, 1983). Кроме того, эктопический обмен с участием МЭ, расположенных в негомологичных участках хромосом, может приводить к появлению хромосомных перестроек (1_апд1еу е1 а1., 1988; СИаг1ез\лю|11"), 1_апд1еу, 1989). Наконец, сам процесс транспозиций, требующий затрат клеточных ресурсов, может снижать приспособленность хозяина (ВгоокАеИ, 1991, 1996). Эти механизмы не являются взаимоисключающими. В принципе, действие отбора на МЭ считается доказанным (С1паг1е5\лю11Ь, 1_апд1еу, 1991; Вютоггё, 1992). Тем не менее, следует признать, что основная масса доказательств - косвенные, кроме того, остается непонятным, какова относительная роль разных механизмов влияния МЭ на приспособленность.

Есть несколько экспериментальных подходов, позволяющих проверить, как влияют на приспособленность инсерционные мутации. Первый основан на проверке предсказаний, полученных в результате теоретических расчетов и моделирования популяционной динамики МЭ. Отметим сразу, что все подобные теории и модели основаны на многочисленных допущениях о характере и частотах транспозиций и эксцизий, уровне рекомбинации, эффективной численности популяций и т. п. Далеко не все допущения оказываются близкими к реальности, если такие реальные параметры удается установить опытным путем. Например, одно из наиболее ярких предсказаний теории заключается в том, что в случае нейтральности инсерционных мутаций на Х-хромосому дрозофилы должно приходиться около 19% всех инсерций, в соответствии с ее размером; если же эффект большей части инсерций

вреден, то доля их в Х-хромосоме должна быть существенно ниже, около 11 %, вследствие элиминации этих инсерций отбором в гемизиготном состоянии (Charlesworth, Langley, 1989). Предсказание это основано, среди прочих, на допущении о равной частоте транспозиций у самцов и самок, что не всегда верно (см. главу «Результаты и обсуждение»). Тем не менее, проверке этого предсказания были посвящены многие работы, в которых исследовалось распределение различных семейств МЭ по хромосомам мух из природных популяций (Montgomery, Langley, 1983; Leigh-Brown, Moss, 1987; Montgomery et al, 1987; Langley et al., 1988; Charlesworth et al, 1992a,б и др, см. Biemont, 1992). Результаты не позволили сделать какого-либо общего вывода. Доля в Х-хромосоме ретротранспозонов copia и мдг1 оказалась низкой в большинстве популяций, указывая на снижение приспособленности в результате внедрения этих ретротранспозонов в геном, в то время как инсерции мдгЗ распределялись по хромосомам равномерно, а инсерции ряда других ретротранспозонов - по-разному в разных популяциях. Участие автора настоящей диссертационной работы в исследованиях такого рода будет представлено в главе «Результаты и обсуждение».

Были сделаны и попытки прямо определить влияние инсерционных мутаций на приспособленность. Результаты оказались крайне противоречивыми. В некоторых случаях было показано, что транспозиции МЭ могут обеспечить селективные преимущества их хозяевам (Adams, Oeller, 1986; Wilkie, Adams, 1992). Результаты других исследований свидетельствовали о том, что накопление инсерций МЭ может приводить к снижению приспособленности (Mackay, 1986; Eanes et al., 1988; Mackay et al., 1992; Caballero, Keightly, 1994; Lyman et al., 1996) и продолжительности жизни

(Woodruff, 1992). Подчеркнем, однако, что во всех упомянутых работах речь шла о Р-элементе, относительно же ретротранспозонов Drosophila melanogaster прямые данные о влиянии инсерций на приспособленность отсутствуют.

Влияние эктопического обмена с участием МЭ на приспособленность также проверялось экспериментально, однако в основном косвенными методами. Например, было высказано предположение, что МЭ должны накапливаться в участках хромосом со сниженной частотой рекомбинации, исходя из предположения, что частоты обычной рекомбинации и эктопических обменов коррелируют между собой. Более низкая частота обменов дает и более низкую частоту хромосомных перестроек, появляющихся в результате таких обменов с участием МЭ, расположенных в негомологичных участках хромосом. Следовательно, МЭ, локализованные в районах с низким уровнем обменов менее вредны, чем остальные, и слабее элиминируются отбором, что и приводит к их относительному накоплению. Известно, что у дрозофилы частота рекомбинации неравномерна по длине хромосом: ниже в дистальной и проксимальной части и выше в середине. Исследование распределения МЭ по участкам хромосом показало, что в целом накопления МЭ в дистальных и проксимальных участках хромосом не наблюдается, хотя некоторые элементы и демонстрируют такую тенденцию в некоторых хромосомах (Montgomery et al.,1987; Charlesworth et al., 19946 и др). Накопленные данные были проанализированы Бьемоном с соавторами (Hoogland, Biemont, 1996; Biemont et al., 1997), которые пришли к выводу, что эктопическая рекомбинация играет незначительную роль в поддержании МЭ в природных популяциях. Тем не менее, существуют экспериментальные доказательства накопления

ретротранспозонов в районах хромосом, экранированных от рекомбинации - в редких инверсиях (Eanes et al., 1992; Sniegowski, Charlesworth, 1994) и четвертой хромосоме (Charlesworth et al., 19926). Есть даже прямые доказательства того, что эктопические обмены между МЗ приводят к появлению хромосомных перестроек (Montgomery et al., 1991; Lim, Simmons, 1994). Эти данные свидетельствуют в пользу важной роли эктопического обмена в поддержании МЭ в природных популяциях.

Что касается непосредственного вреда, наносимого хозяину в процессе функционирование МЭ в геноме в результате эксплуатации и истощения клеточных ресурсов, то вопрос этот экспериментально практически не исследован.

Дискуссия на тему о том, какой из механизмов является основным в популяционной динамике ретротранспозонов, продолжается (Charlesworth et al., 1997; Biemont et al., 1997). Видимо, для того, чтобы оценить вклад каждого механизма в поддержание равновесного существования ретротранспозонов в природе, необходимы более прямые доказательства. Анализу влияния ретротранспозонов на приспособленность посвящен первый раздел главы «Результаты и обсуждение» настоящей работы.

3. Саморегуляция активности ретротранспозонов

Выше уже упоминалось о том, что ретротранспозоны содержат нуклеотидные последовательности, кодирующие белки, необходимые для процесса транспозиций, в том числе ключевой фермент - обратную транскриптазу. В структуре ретротранспозонов есть и регуляторные последовательности, главным образом, влияющие на интенсивность транскрипции. Они расположены в 5' концевой области элементов. ДКП содержат промотор, сайт полиаденилирования и ряд регуляторных элементов, активирующих или подавляющих транскрипцию. Особенности промоторов ретротранспозонов подробно рассмотрены в монографии И.Р. Архиповой с соавторами (Arkhipova et al., 1995). Нуклеотидные последовательности, лежащие до старта транскрипции, могут играть роль регуляторов транскрипции, в том числе содержать участки связывания сигнальных белков. Например, делеция 42-66 нуклеотида приводит к десятикратному снижению транскрипции copia (Sneddon, Flavell, 1989). Небольшой участок U3 района 1731 играет роль усилителя транскрипции (Ziarczyk, Best-Belpomme, 1991). Делеция первых 200 нуклеотидов мдг1 приводит к пятикратному снижению интенсивности транскрипции (Arkhipova, llyin, 1991). Некоторые элементы имеют участки связывания с cAMP (Yun, Davis, 1989) и гормонами (Micard et al., 1988; Lankenau, Hennig, 1990; Becker et al., 1991; Ziarczyk et al., 1989; Ziarczyk, Best-Belpomme, 1991), причем в случае ретротранспозонов 1731 и 412 показано, что гормон действительно влияет на транскрипцию МЭ. Многие ретротранспозоны содержат энхансер-подобные последовательности в нетранслируемом районе. Для /-элемента, gypsy и copia показано, что эти

последовательности связываются с регуляторными белками (Udomkit et al., 1996; Wilson et al., 1998) и действительно являются энхансерами (Parkhurst, Corees, 1986а; Mazo et al., 1989; Sneddon, Flavell, 1989), а энхансер gypsy одновременно является инсулятором (Gdula et al., 1996). Помимо энхансера, нетранслируемый район, прилежащий к 5'ДКП, может содержать и другие регуляторные последовательности. Например, copia в этом районе содержит участок связывания гомеобелков (Cavarec, Heidmann, 1993), a gypsy - участок связывания продукта гена su(f), участвующего в формировании 3' конца транскрипта этого ретроэлемента (Mitchelson et al., 1993). Ретротранспозоны 412 и мдг1 в этом районе имеют две дополнительные короткие (около 100 аминокислот) открытые рамки считывания, причем одина из них содержит последовательность, близкую к консенсусной для ДНК-связывающих белков (Yuki et al., 1986; Аведисов и др., 1990). Возможно, эти белки регулируют экспрессию 412 и мдг1.

Таким образом, ретротранспозоны богаты последовательностями-мишенями, способными воспринимать регуляторные сигналы со стороны генома хозяина. Известно, что в природных популяциях наблюдается определенная, хотя и не очень большая вариация в структуре регуляторных элементов МЭ, принадлежащих к одному семейству (Csink, McDonald, 1990, 1995). Представляет интерес вопрос о том, как зависит экспрессия (транскрипция, транспозиции) от вариаций в структуре МЭ. Известно, что до половины копий ретротранспозона copia в геноме могут нести стоп-кодоны и мутации сбоя рамки считывания, препятствующие их нормальной экспрессии (Флавелл А., персональное сообщение). Интереснее, однако, понять, какие структурные особенности ретротранспозонов могут привести к их активации. В

качестве одного из объяснений резкого увеличения частоты транспозиций, наблюдаемого в некоторых линиях дрозофилы (Gerasimova et al., 1984; Ким, Беляева, 1986; Biemont et al., 1987; Георгиев и др., 1988; Mevel-Ninio et al., 1989; Di Franko et al., 1992), была предложена гипотеза «сумасшедшей» копии. Она подразумевает, что активизация МЭ может быть следствием мутации в нуклеотидной последовательности самого элемента. Действительно, удалось выявить два структурных варианта ретротранспозона gypsy, различающихся небольшими инсерциями и делециями, а также ограниченным числом точечных замен (Lyubomirskaya et al., 1990). Оба структурных варианта присутствуют в линии, характеризующейся высокой частотой транспозиций gypsy (Ким, Беляева, 1986; Kim et al., 1990), но различаются по транспозиционной активности (Kim et al., 1994). Известно также, что у видов подгруппы Drosophila melanogaster встречаются два структурно различающихся варианта copia, которые также характеризуются различной интенсивностью транскрипции (Wilson et al., 1998). Более активный вариант имеет дуплицированный в\/40-подобный энхансер. Результаты анализа нуклеотидных последовательностей двух ретротранспозонов, copia и Doc, перемещающихся в геноме с повышенной частотой, представлены в настоящей работе.

Согласно теоретическим представлениям (Brookfield, 1996) активные копии МЭ должны быть редки в природных популяциях, и для транспозонов это положение нашло экспериментальное подтверждение (Ronsseray et al., 1991). Транспозиции ретротранспозонов, однако, были зарегистрированы в природных популяциях (Biemont et al., 1994; Charlesworth et al., 1994a). Вариации активности ретротранспозонов в природных популяциях дрозофилы

могут быть обусловлены их структурными особенностями (Matyunina et al., 1996; McDonald et al., 1997). Анализ нуклеотидных замен при сравнении разных структурных вариантов показал, что нуклеотидные последовательности в регуляторном районе copia подвергаются отбору (Jordan, McDonald, 1998).

Перейдем теперь к вопросу о саморегуляции числа копий МЭ. Как уже отмечалось выше, равновесное существование МЭ в геноме определяется балансом между скоростью их внутригеномного размножения, с одной стороны, и силой отбора против их вредных фенотипических эффектов, с другой. Иными словами, для сохранения стабильного числа копий МЭ в популяции либо приспособленность, либо частота транспозиций должны резко падать с увеличением числа копий, либо должно увеличиваться число эксцизий (Charlesworth, Charlesworth, 1983; Kaplan, Brookfield, 1983). Связь между накоплением инсерционных мутаций и приспособленностью была рассмотрена в предыдущем разделе «Обзора литературы». Рассмотрим теперь другой из возможных механизмов регуляции числа копий МЭ в геноме хозяина, связанный со свойствами самого элемента.

Механизм саморегуляции числа копий МЭ на молекулярном уровне может быть схож с механизмами ко-супрессии и сайленсинга. По отношению к МЭ в наиболее общем случае такой механизм предполагает, что при увеличении копийности какого-то регуляторного участка МЭ или при накоплении его продукта репрессируется активность всех МЭ данного семейства. Способность к такого рода саморегуляции могла возникнуть в процессе эволюции МЭ, поскольку ничем не ограниченное нарастание числа копий МЭ в геноме могло потенциально привести к гибели хозяина и было

селективно невыгодным. Имеются экспериментальные доказательства такого рода саморепрессии в случае /-элемента (Pelisson, Bregliano, 1987). Было показано, что активность промотора /-элемента чувствительна к к числу копий первых 186 нп самого /-элемента (Chaboissier et al., 1998). Кроме того, интенсивность перемещений /-элемента снижается в результате транскрипционной (но не трансляционной) активности небольшого внутреннего фрагмента элемента, и эффект зависит от числа его копий в геноме (Jensen et al., 1999). Возможность саморегуляции была показана также для Р элемента (Misra, Rio, 1990; Kaufman, Rio, 1991; Biemont, 1994). Подчеркнем, что как /-элемент, так и Р-элемент вовлечены в синдром гибридного дисгенеза, и частота транспозиций этих элементов резко возрастает в определенных скрещиваниях, а потом затухает (Engels, 1989; Bucheton, 1990, Bucheton et al., 1992). Очевидно, ко-супрессия является эволюционным следствием биологии этих МЭ. Исследование применимости гипотезы саморегуляции копийности МЭ к ретротранспозонам, не связанными с гибридным дисгенезом, является предметом данной работы и будет рассмотрено в главе «Результаты и обсуждение».

4. Геномные факторы, регулирующие активность ретротранспозонов

A priori очевидно, что многие локусы генома играют роль в экспрессии МЭ, ведь МЭ используют для реализации своего жизненного цикла белки клетки. Взаимодействие МЭ-геном проявляется и в том, что активизация транспозиций МЭ наблюдается в определенных скрещиваниях, прежде всего при гибридном дисгенезе, характерном для транспозонов Р, hobo, mariner и ретропозона / (Kidwell et al., 1977; Yannopoulus et al., 1987; Jacobson et al., 1986; Bucheton et al., 1976). Идукция транспозиций ретротранспозонов в определенного вида скрещиваниях будет описана также в настоящей работе.

Известно уже довольно много генов, регулирующих экспрессию МЭ в геноме. Упомянем прежде всего гены - модификаторы транскрипции copia: Wow, Doa, Msu, Lip, Low, Inr-b (Rabinow et al., 1993; Birchler et al., 1994; Csink et al., 1994 a, 6; Bhadra et al., 1995, 1997). Механизм их действия на транскрипцию ретротранспозона большей частью не исследован, однако известно, что ген Doa, который был клонирован, секвенирован и продукт которого был охарактеризован в опытах in vitro, кодирует серин-треониновую протеинкиназу, локализующуюся в ядре (Yun et al., 1994). Doa вовлечён в сегментацию и развитие нервной системы, а также в формирование глаза. Предполагается, что Doa каким-то образом связан с инициацией транскрипции на ДКП copia (Rabinow et al., 1993). Известно, что количество суммарной РНК copia зависит от дозы гена Wow, причем по-разному у взрослых особей и у личинок (Birchler et al., 1994), однако причины такой изощренной регуляции неясны. Некоторые из генов-модификаторов влияют не на один ретротранспозон, а на несколько разных. Например, Msu, кроме copia, влияет

еще на BEL, roo и мдгЗ (Csink et al., 1994a), a Lip - на blood (Csink et al., 19946). Однако неизвестны гены, контролирующие все ретротранспозоны. Ген Msu является активатором транскрипции МЭ, а ген Lip - репрессором. Два гена, Eiw3) и mw, по-видимому, вовлечены в формирование З'конца copia (Birchler, Hiebert, 1989; Peng, Mount, 1990).

Другая группа генов, влияющих на транскрипцию copia - это гены гомеобелков: even-skipped, engrailed, zerknüllt, fushi tarazu, которые могут быть либо репрессорами, либо активаторами ретротранспозона в культуре клеток (Cavarec, Heidmann, 1993). Именно продукты этих генов могут связываться с соответствующим сайтом в 5' нетранслируемой регуляторной области copia. Ген /о/а регулирует транскрипцию copia, которая повышена именно в тех тканях, где экспрессируется мтутантный ген (Cavarec et al., 1997), вообще же /о/а вовлечен в регуляцию роста аксонов (Giniger et al., 1994). Мутанты по гену dunce, кодирующему сАМФ-фосфодиэстеразу и фенотипически проявляющемуся в кратковременности памяти, имеют повышенное содержание транскрипта copia (Yun, Davis, 1989).

Охарактеризовано несколько генов, влияющих на экспрессию gypsy. Ген su(f) в норме участвует в поддержании стабильности транскрипта gypsy (Mazo et al., 1989; Mitchelson et al., 1993) и благодаря этому влияет на количество РНК gypsy (Parkhurst, Corees, 1986b, Mazo et al., 1989). Продукты генов Su(Hw) и mod{mdg4) взаимодействуют с регуляторным элементом gypsy, проявляющим свойства энхансера и инсулятора (Spana et al., 1988; Mazo et al., 1989; Gdula et al., 1996). Продукт гена mod(mdg4) связывается не непосредственно с ДНК gypsy, а с лейциновой молнией белка, кодируемого Su(Hw) (Gdula, Corees, 1997). Эти два белка определяют инсуляторные

свойства района, причем белок, кодируемый геном Su{Hw), в отсутствие белка, кодируемого геном mod(mdg4), обеспечивает дунаправленность эффекта подавления энхансеров, а роль белка, кодируемого геном mod{mdg4), по-видимому, заключается в поляризации эффекта инсулятора (Gdula et al., 1996). По отношению к gypsy оба эти гена являются активаторами транскрипции в яичниках (Smith, Corees, 1995).

Клонирован ген р11 и выделен кодируемый им белок, связывающийся с участком ДКП и оказывающий негативное воздействие на транскрипцию ретротранспозона 1731 (Fourcade-Peronnet et al., 1992; Lacoste et al., 1995; Lacoste, Fourcade-Peronnet, 1995)

Из фактов, изложенных выше, становится ясно, что магистральный путь исследования генетического контроля экспрессии ретротранспозонов, по существу, не был связан с анализом транспозиций. Практически все известные гены, затрагивающие экспрессию ретротранспозонов, были описаны как модификаторы транскрипции, и влияние их на процесс транспозиции МЗ, т. е., в конечном счете, на их жизненный цикл как самостоятельных, эндосимбиотических элементов генома, показано, таким образом, только косвенно.

Исключение составляют несколько генов Saccharomyces' cerevisiae, влияние которых на частоту транспозиций ретротранспозона Ту1 показано экспериментально. Один из генов, rad6, кодирует фермент, способный связывать убиквитин с гистонами in vitro (Picologlou et al., 1990). Мутация в этом гене приводит к 100-кратному увеличению частоты транспозиций Ту1. Другой ген - это ген т-РНКАгд, гиперэкспрессия которого снижает частоту транспозиций Ty1 (Xu, Воеке, 1990).

У Drosophila melanogaster исключение составляет, пожалуй, лишь ген flamenco, который был выявлен методами классической генетики как ген, контролирующий частоту транспозиций gypsy (Prud'homme et al., 1995). Дальнейшие исследования показали, что flamenco регулирует инфекционность gypsy (Bucheton, 1995). Можно предположить, что в норме этот ген вовлечен в подавление транскрипции gypsy, так как у мутантов flamenco наблюдается накопление транскрипта (Song et al., 1997), однако пост-транскрипционная регуляция, видимо, также имеет место, поскольку сплайсированный транскрипт, с которого синтезируется белок Env, обнаружен только у мутантов flamenco (Pelisson et al., 1994).

Почему из множества генов, контролирующих поведение ретротранспозонов, в настоящее время описаны в основном модификаторы транскрипции или трансляции? Такое положения является следствием двух обстоятельств. Первое - трудность экспериментального исследования транспозиций из-за их низкой спонтанной частоты и(или) невоспроизводимости в условиях эксперимента. Второе - тот факт, что частота транспозиций, по существу, представляет собой количественный, мерный признак, и картирование соответствующих генов требует применения методов количественной генетики. В связи со сказанным очевидны две задачи. С одной стороны, необходим более детальный анализ сопряженности транскрипции с процессом транспозиций, расширяющий наши представления в этой области, основанные на знании механизма транспозиций ретротранспозонов, согласно которому транскрипция является одной из промежуточных стадий. С другой стороны, необходимо прямое картирование локусов, контролирующих частоту транспозиций, с использованием

специальных методов, предназначенных для картирования генов количественных признаков.

Сопряженность процессов транскрипции и транспозиции была изучена на нескольких моделях, однако данных по этому вопросу совсем немного. У дрожжей увеличение количества транскрипта ретротранспозона Ту1 примерно в 10 раз приводит к стократному увеличению частоты транспозиций (Curdo, Garfinkel, 1991). Частота транспозиций ретропозона / у дрозофилы зависит от количества полноразмерного транскрипта, а количество транскрипта, в свою очередь, определяется активностью внутреннего промотора, расположенного в районе +1+40 от старта транскрипции (Busseau et al., 1994). В главе «Результаты и обсуждение» данной диссертационной работы представлен проведенный нами анализ корреляции между содержанием транскрипта и частотой транспозиций ретротранспозона copia.

В главе «Результаты и обсуждение» описана также первая попытка картирования локусов, контролирующих количество транскрипта и частоту транспозиций copia с применением методов количественной генетики.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Линии дрозофилы

Линия НА (НизкоАдаптивная) была получена в лаборатории J1 3. Кайданова в результате отбора на низкую половую активность самцов при жестком инбридинге и характеризовалась также низкой жизнеспособностью и плодовитостью (Кайданов, 1982). В линии НА в течение 5 лет, с 1980 по 1984 г. сохранялся стабильный набор сайтов локализации мдг1 (19F, 23А, ЗОА, ЗЗС, 34DE, 35CD, 56F, 57А, 59D, 75F, 82Е, 84А, 88Е, 96В, 98D, 99А, всего 16 сайтов, проанализировано более 100 личинок), мдгЗ (7А, 7Е, 34D, 34Е, 41 АС, 65А, 67D, 90D, 99D, 99F, 100F, всего 11 сайтов, проанализировано 25 личинок) и copia (18С, 23А, 26С, ЗЗА, 36А, 39CD, 42В, 47D, 53Е, 64Е, 66С, 71 С, 73С, 80А, 82С, 87F, 94Е, 96В, 98В, 99В, всего 20 сайтов, проанализированоЮ личинок). Перечисленные сайты присутствовали у всех особей и далее называются фиксированными сайтами. По двум сайтам локализации copia, 11 AB и 19F, в линии наблюдался полиморфизм.

Линии НА+, ВА (рисунок 3) - получены из линии НА в результате селекции на повышенную половую активность самцов при сохранении инбридинга (Хугуто и др., 1980; Кайданов, 1982).

Линии 96, 41.1, 41.2, НА+л (рисунок 3) - получены совместно с Е. С. Беляевой из линии НА в результате замены инбридинга на аутбридинг.

Линии 171, 6 (рисунок 3) - получены совместно с Е. С. Беляевой из линии НА.

Линии ВА", 6" (рисунок 3) - получены из линий ВА и 6, соответственно, в результате селекции на пониженную половую активность самцов при сохранении инбридинга (Кайданов, 1982; Иванюшина, Кайданов, 1982).

OJ 00

KD—

-<S>— -Ф—

HA.l HA.2 HA.3 НАД HA.5

-ф-

-Ф-

-Ф-

46У

<D— I--®—

42b--Ф—

43b—

-<2>— 42)—

HÂ+I ВА

-Щ

Оп.1 Оп.2 36

41.1

41.2 НА+л1

171

HA+se HA+sc-vl

1388

1991

1993

1994

1995

1997

— 2bl -

НА,НА;59

HA;HA;Sw.l

HA;HA;Sw.2

Sw;HA;HA.l

Sw;HA,HA.2

Sw,HA,3w

Sw;Sw;HA.l

Sw;S«%HA.2

HA;Sw,Sw.l

■ HA;Sw;Sw.2 HA,5w,HA.l

■ HA:Sw;HA.2

HA;HA*;HA.l (2b) HA;HA*;HA.2 HA;HA*JiA.3

- 2b2

2Ы.1

2Ы.2 2b2.1

2b2.2

■ HAx2b2.I HAx2b2.II

Kg)— 2b3;2b2;2b2 ■ -(f)— 2b2,2b3;2b2 — 2b2;2b2;2b3

4g)— 2b3;Ore;Ore ~Ф— Ore;2b3;Ore -<g)— Ore;Ote;2b3

L-2b3-

I-(D—

-4i>—04©—

HA;â';HA

2b3.1 ■

2b3.2 ■

-<D— 2ЬЗ.изо1 -(5)— 2ЬЗ.изо2

2Ы.1.1 2Ы.1.2

2bl.2

2b2.1.1 -2b2.1.2 -2b2.2 -

- |2bl.l.l -¡2Ы.1.2 -12Ы.2

-|2b2.1.1 - |2b2.1.2 -i2b2.2

HAx2b2.I HAx2b2.II НАх2Ь2.ПГ

2b3,2b2;2b2.I 2b3;2b2;2b2.II

-]2b3,2b2,2b2.1

-I2b3.2b2.2b2.ll

2b3.1.1

2b3.1.2

■ 2b3.1.3

■ 2b3.2 2ЪЗ.изо1 2ЬЗ.изо2

-5ш:о

- ¡2b3^LL2|

-¡жШ!

-;2Ь3.1.3! ■!2Ъ3.2

2Ь3.1.1.2.м 2Ъ3.1.1.2.и

Рисунок 3. Линии Drosophila melanogaster; использованные для изучения процесса транспозиций МЭ.

При написании генотипов линий с хромосомными замещениями хромосомы соответствующего происхождения перечислены через точку с запятой в стандартном порядке (например, в линии HA;Sw;HA Х-хромосома проиисходит из линии НА, вторая хромосома - из линии Swedish, третья - из линии НА). Жирным шрифтом выделены линии, в которых в прямых экспериментах была измерена частота транспозиций copia; подчеркнуты линии, в которых в прямых экспериментах была измерена частота транспозиций Doc. Различными рамками выделены линии, в которых в нескольких сериях опытов был измерен индекс конкуренции для изучения взаимосвязи между приспособленностью и МЭ.

1 - линии получены в результате отбора в сторону высокой половой активности самцов в условиях инбридинга. 2 - линии с высоким уровнем адаптивных свойств получены при замене инбридинка на аутбридинг. 3 - линии с высоким уровнем адаптивных свойств получены спонтанно в условиях инбридинга. 4 - линии получены в результате возвратной селекции в сторону низкой половой активности самцов в условиях инбридинга. 5 - линии получены в результате изогенизации с использованием хромосом-балансеров. 6 - линии получены в результате совмещения хромосом нескольких линий с использованием хромосом-балансеров.

Все производные линии НА после получения вели как массовые культуры.

Линия 2Ь является одной из производных линии НА (рисунок 3): X и третья ее хромосомы идентичны хромосомам линии НА, а вторая хромосома представляет собой хромосому НА, сайты локализации МЭ в которой изменились в результате транспозиций и эксцизий. Линия 2Ь представлена рядом сублиний (рисунок 3). Большая часть сублиний была получена путем последовательного разделения линии на независимо ведущиеся отводки. Сублиния 2Ь3.1.1.2 была получена от индивидуального самца сублинии 2Ь3.1.1. Сублинии 2ЬЗ.изо1 и 2ЬЗ.изо2 были получены путем скрещиваний, описанных в разделе «Изогенизация». У всех особей всех сублиний фиксировано 24 сайта локализации copia (4EF, 18С„ 33F, 34EF, 35С, 38А, 40А, 41 А, 42А, 42В, 47В, 52D, 53Е, 64Е, 66С, 71 С, 73С, 80А, 82С, 87F, 94Е, 96В, 98В, 99В, проанализировано более 100 личинок) и 27 сайтов локализации Doc (4В, 24D, 27AB, ЗЗА, 33D, 35А, 36Е, 37С, 37D, 38EF, 41 AB, 41 С, 41 F, 42А, 44CD, 45А, 65А, 67В, 67Е, 70А, 75С, 77Е, 78Е, 80А, 86А, 92F, 93F, проанализировано 13 личинок). В разных сублиниях встречается также от 3 до 30 полиморфных сайтов локализации copia и от 25 до 85 полиморфных сайтов локализации Doc. Кроме того, в сублинии 2ЬЗ линии 2Ь фиксировано 76 сайтов локализации roo (1В, ЗА, ЗЕ, 5D, 6Е, 9А, 10А, 10D, 12Е, 13А, 13С, 15А, 15F, 16А, 16D, 17С, 18А, 19А, 20А, 24D, 25А, 28Е, 30А, ЗОВ, ЗЗЕ, 34А, 34EF, 35А, 35CD, 38А, 41D, 43А, 44С, 46А, 49F, 50F, 51EF, 53Е, 57С, 57D, 57F, 59А, 60Е, 62С, 63А, 64В, 65А, 65С, 67D, 69D, 70Е, 71Е, 75С, 76А, 79С, 79Е, 80А, 82D, 87D, 87F, 88Е, 92Е, 93А, 94А, 94D, 94Е, 94F, 96А, 96В, 96F, 97Е, 98В, 98С, 98Е, 99Е, 100А, проанализировано 10 личинок). Сайты локализации roo были

использованы в качестве молекулярных маркеров в опыте по картированию генетических факторов, контролирующих экспрессию copia.

Линии НАх2Ь2.1, HAx2b2.ll и НАх2Ь2.Ш были получены в результате четырех поколений возвратного скрещивания сублинии 2Ь2 на линию НА и последующей закладки линий от индивидуальных самок F4.

Ряд производных линий НА и 2Ь был получен в результате совмещения хромосом разных исходных линий, проведенных по схеме, описанной в соответствующем разделе «Материалов и методов». Такие производные линии принято называть линиями с хромосомными замещениями. Использованные в работе названия (рисунок 3) отражают происхождение X, второй и третьей хромосомы, вошедших в состав линий с хромосомными замещениями. Так например, линия Sw;HA;HA имеет Х-хромосому из линии Swedish, а вторую и третью хромосому из линии НА; линия 2ЬЗ;Оге;2ЬЗ имеет X и третью хромосому из сублинии 2ЬЗ, а вторую хромосому из линии Oregon RC-изо.

Линия Harwich - линия Р-типа, выделенная из природной популяции. В лаборатории Т Маккей эту линию в течение более 200 поколений поддерживали в виде нескольких сублиний (Mackay et а!., 1992). Во всех сублиниях линии Harwich фиксировано 30 сайтов локализации copia (4F, 7D, 9А, 9Е, 11В, 22А, 29F, ЗОВ, 32А, 34А, 40А, 41 A, 45D, 47С, 48Е, 55F, 65Е, 66Е, 68С, 70С, 70Е, 75С, 78Е, 80А, 83D (2), 84Е, 90В, 92В, 97D, проанализировано 10 личинок) и 66 сайтов локализации roo (1F, 2D, ЗА, ЗС, 3D, 4Е, 6А, 6В, 6Е, 8С, 8D, 9В, 10В, 10D, 12Е, 15D, 16F, 18В, 19А. 19Е, 20А, 22В, 22Е, 24Е, 25А, 26А, 26С, 28А, ЗЗА, 33В, 34В, 34С, 35D, 36D, 36Е, 38Е, 39А, 42В, 44С, 46С, 49С, 50F, 53А, 55D, 56Е, 58А, 58В, 59В, 61 А, 61Е, 68А, 68В, 70В, 76С, 77В,

Заключение диссертации по теме «Генетика», Пасюкова, Елена Генриховна

выводы

1. Выделены два уровня в системе взаимодействия и коэволюции ретротранспозон - хозяин. Первый уровень первичен, схож для разных ретротранспозонов и выражается в том, что многие гены и белки хозяина, взаимодействуя с рецепторными последовательностями-мишенями ретротранспозонов, участвуют в реализации их жизненного цикла. Последствием является инсерционный мутагенез, который обеспечивает хозяину определенный уровень генетической изменчивости. Второй уровень возникает в процессе длительного существования ретротранспозона в геноме хозяина и выражается в том или ином, различном для разных ретротранспозонов, варианте глубокого эндосимбиоза, когда ретротранспозон приобретает некую специальную функцию.

2. Выявлены следующие закономерности процесса транспозиций ретротранспозонов в геноме, обусловленные взаимодействием генетических и физиологических особенностей хозяина со структурными элементами ретротранспозонов.

2.1. Уровень транспозиционной активности ретротранспозонов в геноме контролируется генами хозяина. По крайней мере три взаимодействующих между собой геномных локуса определяют частоту транспозиций copia. Увеличение количества транскрипта ретротранспозона лежит в основе, но не всегда является единственной причиной повышения частоты его транспозиций. Так, не все геномные локусы, контролирующие частоту транспозиций, вовлечены в контроль содержания транскрипта. Повышение уровня транспозиционной активности на один-два порядка по сравнению со спонтанным может затрагивать структурно нормальные ретротранспозон ы.

2.2. Уровень транспозиционной активности ретротранспозонов определяется возрастом и полом хозяина, при неизменности структуры ретротранспозона и генетического фона. Разные ретротранспозоны ведут себя по-разному: copia перемещается только в генеративных тканях самцов, в то время как Doc - в соматических и генеративных тканях самок. Половая специфичность экспрессии copia не связана с частотой транспозиций и определяется последовательностями ДКП самого элемента, имеющего каноническую структуру и обеспечивающего взаимодействие ретротранспозона с геномом хозяина.

2.3. Саморегуляция числа копий в геноме, предполагающая отрицательную зависимость между числом копий и частотой транспозиций, не характерна для ретротранспозонов. Напротив, частота транспозиций ретротранспозонов может увеличиваться при возрастании числа их копий.

2.4. Распределение по геному вновь возникающих в результате транспозиций сайтов инсерции ретротранспозонов характерно для каждого ретротранспозона. Сайты инсерции ретротранспозонов copia и мдгЗ случайно распределены по длине политенных хромосом. В то же время для ретротранспозона мдг1 выявлены горячие сайты транспозиций. Преимущественной мишенью транспозиций ретротранспозона copia может быть также X-хромосома в целом.

3. Выявлены следующие биологические эффекты процесса транспозиций, свидетельствующие о тесной связи приспособленности хозяина с присутствием в его геноме ретротранспозонов.

3.1. Инсерции ретротранспозонов влияют на приспособленность в основном негативно. Отрицательное влияние инсерций ретротранспозона на приспособленность может быть обусловлено как небольшим вредным эффектом каждой новой копии ретротранспозона, так и повышением количества летальных хромосомных перестроек, появляющихся в результате эктопической рекомбинации между МЭ. Вредный эффект каждой копии ретротранспозона мал и по порядку величины не превышает 0,1%.

3.2. В отдельных случаях влияние инсерций ретротранспозонов на приспособленность может быть позитивным. Сохраняющийся в геноме хозяина в течение многих поколений жесткого инбридинга полиморфизм отдельных сайтов локализации ретротранспозонов указывает на возможность селективного преимущества гетерозигот по отдельным сайтам инсерций ретротранспозонов.

3.3. Транспозиции в отдельные локусы могут оказывать сильное позитивное влияние на приспособленность. Так, появление ретротранспозона мдг1 в горячих сайтах, в частности, в подсекциях 37СР, 39СР, 41 АС и 42А прицентромерного района второй хромосомы коррелирует с резким возрастанием приспособленности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Можно выделить два уровня в системе взаимодействия и коэволюции ретротранспозон - хозяин. Первый уровень, исследованию которого, фактически, посвящена данная работа, первичен и схож для разных МЭ. Он обусловлен самим совмещением ретротранспозона и генома хозяина и выражается в том, что многие гены хозяина, его белки и клеточная машина в целом участвуют в реализации жизненного цикла ретротранспозона в той его части, которая не является специфичной, главным образом, транскрипции и трансляции. Возможность эффективного взаимодействия этих хозяйских генов с ретротранспозоном обусловлена наличием в его структуре рецепторных последовательностей - мишеней: промотора, энхансеров, инсуляторов и др. Последовательности-мишени ретротранспозонов способны воспринимать, наряду с другими, сигналы, дискриминирующие базовые физиологические свойства хозяина, например его пол и возраст. Ряд генов хозяина взаимодействует с ретротранспозонами случайно, из-за присутствия в их структуре фрагментов ДНК, удовлетворяющих консенсусам каких-либо регуляторных участков, например, участков связывания сАМР или гомеобелков. Проведенные исследования пока не дают оснований считать, что в геноме есть некие локусы, специализированные на контроле ретротранспозонов, но и исключить возможность того, что в процессе соэволюции некоторые гены специализировались в этом направлении, нельзя. Предполагается, что линии с высокой частотой транспозиций какого-либо элемента содержат пермиссивные аллели генов, контролирующих транспозиционный процесс, в то время как линии с низкой частотой транспозиций содержат соответствующие рестриктивные аллели. Остается открытым вопрос о том, сколько локусов генома могут специфически взаимодействовать с ретротранспозоном, например, встречаются ли в разных линиях, характеризующихся высокой частотой транспозиций, пермиссивные аллели разных генов, или всякий раз речь идет о пермиссивных мутациях одного гена, может быть, немногих. Стартовой точкой внутригеномной экспансии для многих ретротранспозонов может быть самоускоряющийся рост числа копий, который далее может быть остановлен в результате сайленсинга, возникновения и закрепления структурных изменений в самом ретротранспозоне или возникновения и закрепления в популяции геномной мутации, ограничивающей размножение ретротранспозона и спасающей геном хозяина от переполнения копиями МЭ.

Важно, что результатом взаимодействия является транспозиционный процесс, ведущий к внутригеномному размножению ретротранспозона, то есть к его встройке в новые локусы. Последствием такого размножения для хозяина является появление инсерционных мутаций: экспрессия локусов хозяина меняется в результате встройки в них МЭ, полностью блокирующих или изменяющих их транскрипцию и(или) трансляцию. Спектр транспозиций широк и захватывает все эукариотические районы, однако иногда определенные районы могут оказаться горячими сайтами транспозиций некоторых ретротранспозонов. Если инсерции вредны и их накапливается много, отбор вычищает их из генома, если же они нейтральны или полезны, то отбор сохраняет их в геноме. Значения первого уровня не стоит преуменьшать. Инсерционный мутагенез является мощным и потому очень важным источником генетической изменчивости, являющейся основой эволюционного развития. Вспышки транспозиций в популяциях, генетическая изменчивость которых в силу каких-то причин оказалась сильно редуцированной, можно рассматривать как реализацию sos-механизма, сальтационно повышающего внутрипопуляционную изменчивость. Периодическая активизация подвижности ретротранспозонов может служить и одним из механизмов видообразования (Евгеньев и др., 1998). В сущности, уже первый уровень взаимодействия делает ретротранспозоны вполне необходимой частью генома.

За пределами данного исследования остался второй уровень взаимодействия ретротранспозон - хозяин, который возникает как бы уже в процессе совместного существования и потому может быть более изощренным и различаться для разных элементов. Одним из возможных путей соэволюции ретротранспозона и хозяина может быть тот или иной вариант глубокого эндосимбиоза, когда какой-либо МЭ приобретает некую специальную функцию. Примером такой функции может быть залечивание теломер у дрозофилы (Beissmann et al., 1992, 1993) и репарация двойных разрывов ДНК у дрожжей (Moore, Harber, 1996; Teng et al., 1996). В таком случае, принимая во внимание сложность и важность процесса, в который вовлечен ретротранспозон, количество специфических генов, участвующих в контроле процесса транспозиций, может оказаться довольно большим. Регуляторные элементы МЭ также могут не только обеспечивать цис-регуляцию прилежащих к ним генов хозяина, но и эволюционировать в новые гены хозяина или их элементы в результате «молекулярного одомашнивания» (Чуриков, 1996; Miller et al., 1997).

Список литературы диссертационного исследования доктор биологических наук Пасюкова, Елена Генриховна, 1999 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Аведисов С. Н., Черкасова В. П., Ильин Ю. В. Особенности структурной организации ретротранспозона дрозофилы мдг1, выявленные при его секвенировании. //Генетика. 1990. Т. 26. С. 1905-1914.

Беляева Е.С., Ананьев Е.В., Гвоздев В.А. Особенности распределения мобильных диспергированных генов (мдг1 и мдгЗ) в хромосомах Drosophila melanogaster. II Генетика. 1984. Т. 20. С. 1255-1264.

Гвоздев В. А., Кайданов Л. 3. Геномная изменчивость, обусловленная транспозициями мобильных элементов, и приспособленность особей. // Журн. общ. биологии. 1986. Т. 47, № 1, С. 51-68.

Георгиев П.Г., Симонова О.Б., Герасимова Т.И. Новый тип нестабильности генома у Drosophila melanogaster. II Генетика. 1988. Т. 24. С. 867-877.

Евгеньев М. Б., Зеленцова У. С., Шостак Н. П., Лезин Г. Т., Великодворская В. В., Полуэктова Е. В. Мобильные элементы и видообразование. // Молекулярная биология. 1998. Т. 32. С. 184-192.

Зайцев Г. Н. Математическая статистика в экспериментальной ботаникею // Москва: Наука, 1984.

Иванюшина В. А., Кайданов Л. 3. Изучение генетических последствий отбора по адаптивно важным признакам в инбредных линиях Drosophila melanogaster. II Вестн. ЛГУ. 1982. Т. 21. С. 76-84.

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

Ким А.И., Беляева Е.С. Транспозиции мдг4 на фоне неизменной локализации других мобильных элементов в мутаторной линии Drosophila

melanogaster, характеризующейся генетической нестабильностью. // ДАН СССР. 1986. Т. 289. С. 1248-1252.

Ратнер В.А., Васильева Л.А. Количественный признак у дрозофилы: генетические, онтогенетические, цитогенетические и популяционные аспекты. // Генетика. 1987. Т. 23. С. 1070-1080.

Ратнер В.А., Васильева Л.А. Индукция транспозиций и эксцизий мобильных генетических элементов Drosophila в изогенизирующих скрещиваниях // Генетика. 1996. Т. 32. С. 933-944.

Фурман Д. П., Бухарина Т. А. Увеличение частоты ранспозиций copia-подобных элементов в изогенизирующих скрещиваниях с использованием хромосом-балансеров. // Генетика. 1997. Т. 33. С. 15101516.

Хесин Р. Б. Непостоянство генома. // Москва: Наука, 1984.

Хугуто Н., Глотов Н. В., Кайданов Л. 3. Оьбор на увеличение числа брюшных щетинок в высокоинбредных линиях НА и ВА Drosophila melanogaster. I! Генетика. 1980. Т. 16. С. 1228-1233.

Чуриков Н. А. Роль ретроэлементов в эволюции: анализ суффикс-элемента из генома дрозофилы. // Цитология и генетика. 1996. Т. 30. С. 14-22.

Adams J., Oeller P.W. Structure of evolving populations of Saccaromyses cerevisiae: adaptive changes are frequently associated with sequence alterations involving mobile elements belonging to the Ту family. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986. V. 83. P. 7124-7127.

Ananiev E.V., Gvozdev V.A., llyin Y.V., Tchurikov N.A., Georgiev G.P. Reiterated genes with varying location in intercalary heterochromatin regions of

Drosophila melanogaster polytene chromosomes. // Chromosoma. 1978. V. 70. P. 1-11.

Arkhipova I. R., Gorelova T. V.,. Ilyin Y. V., Schuppe N. G. Reverse transcription of Drosophila mobile dispersed genetic element RNAs: detection of intermediate forms. // Nucl. Acids Res. 1984. V. 12. P. 7533-7548.

Arkhipova I. R., Mazo A. M., Cherkasova V. A., Gorelova T. V.,. Schuppe N. G., Ilyin Y. V. The steps of reverse transcription of Drosophila mobile dispersed genetic elements and U3-R-U5 structure of their LTRs. // Cell. 1986. V. 44. P. 555-563.

Arkhipova I. R., Ilyin Y. V. Properties of promoter regions of mdgl Drosophila retrotransposon indicate that it belongs to a specific class of promoters. // EMBO J. 1991. V. 10. P. 1169-1177.

Arkhipova I. R., Ilyin Y. V. Control of transcription of Drosophila retrotransposons. // BioEssays. 1992. V. 14. P. 161-168.

Arkhipova I. R., Lyubomirskaya N. V., Ilyin Y. V. Drosophila retrotransposons. // Austin: R.G.Landes company, 1995.

Ashburner M. Drosophila. A laboratory manual. // New York: Cold Spring Harbor, 1989a.

Ashburner M. Drosophila. A laboratory handbook. // New York: Cold Spring Harbor, 19896.

Beall E., Admon A., Rio D. A Drosophila protein homologous to the human p70 Ku autoimmune antigen interacts with the P transposable element inverted repeats. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994. V. 91. P. 12681-12685.

Becker J., Mi card D., Becker J., Fourcade-Peronnet F., Dastugue B. Ecdysterone decreases the transcription level of the retrotransposons 1731 and 412 in a Drosophila cell line. // Cell. Mol. Biol. 1991. V. 37. P. 41-49.

Beissmann H., Valgeirsdottir K, Lofsky A., Chin C., Ginther В. HeT-A, a transposable element specifically involved in "healing" broken chromosome ends in Drosophila melanogaster. // Mol. Cell Biol. 1992. V. 12. P. 39103918.

Beissmann H., Kasravi В., Jakes K., Bui Т., Ikenaga K., Mason J. M. Kasravi B. The genomic organization of HeT-A retrotransposon in Drosophila melanogaster. //Chromosoma. 1993. V. 102. P. 297-305.

Berg D.E., Howe M. Mobile DNA. // Washington D.C.: American Society for Microbiology, 1989.

Bhadra U., Pal-Bhadra M., Birchler J. A. Inverse regulator-b, a modifier of white, brown, scarlet and copia expression. // 36 Drosophila Research Conference. 1995. 270B.

Bhadra U., Pal-Bhadra M., Birchler J. A. A sex-influenced modifier in Drosophila that affects a broad spectrum of target loci including the hystone repeats. // Genetics. 1997. V. 146. P. 903-917.

Biemont C. Population genetics of transposable elements. A Drosophila point of view. // Genetica. 1992. V. 86. P. 197-212.

Biemont C. Dynamic equilibrium between insertion and excision of P elements in highly inbred lines from an M' strain of Drosophila melanogaster. II J. Mol. Evol. 1994. V. 39. P. 466-472.

Biemont C., Aouar A., Arnault C. Genome reshuffling of the copia element in an inbred line of Drosophila melanogaster. II Nature. 1987. V. 329. P.742-744.

Biemont C., Lemeunier F., Gautier C., Garcia Guerreiro M.P., Aulard S., Pasyukova E.G. High rate of movement of one (mdg-3) out of four transposable elements in a natural population of Drosophila melanogaster. /ICR Acad. Sci. 1994. V. 317. P. 213-216.

Biemont C., Vieira C., Hoogland C., Cizeron G., Loevenbruck C., Arnault C., Carante J. P. Maintenance of transposable element copy number in natural populations of Drosophila melanogaster and Drosophila simulans. // Genetica. 1997. V. 100. P. 161-166.

Biemont C., Tsitrone A., Vieira C., Hoogland C. Transposable element distribution in Drosophila. //Genetics. 1997. V. 147. P. 1997-1999,

Birchler J., Hiebert J. Interaction of the Enhancer of white-apricot with transposable element alleles at the white locus in Drosophila melanogaster. // Genetics. 1989. V. 122. P. 129-138.

Birchler J., Bhadra U., Rainbow L., Linsk R., Nguyen-Huynh A. Weakener of white (Wow), a gene that modifies the expression of the white eye color locus and that suppresses position effect variegation in Drosophila melanogaster. H Genetics. 1994. V. 137. P. 1057-1070.

Brookfield J.F. Models of repression of transposition in P-M hybrid dysgenesis by P cytotype and by zygoticaly encoded repressor proteins. // Genetics. 1991. V. 128. P. 471-486.

Brookfield J.F. Models of the spread of non-autonomous selfish transposable elements when transposition and fitness are coupled. // Genet. Res. 1996. V. 67. P. 199-210.

Bucheton A. I transposable elements and l-R hybrid dysgenesis in Drosophila. // Trends Genet. 1990. V. 6. P. 16-21.

Bucheton A. The relationship between the flamenco gene and gypsy in Drosophila: how to tame a retrovirus. // Trends Genet. 1995. V. 11. P. 349-353.

Bucheton A., Lavige J-M., Picard G., L'Heritier P. Non-mendelian female sterility in Drosophila: quantitative variations in the efficiency of inducer and reactive strains. // Heredity. 1976. V. 36. P. 305-314.

Bucheton A., Vaury C., Chaboissier M. C., Abad P., Pelisson A., Simonelig M. I elements and the Drosophila melanogaster genome. // Genetica. 1992. V. 86. P. 175-190.

Busseau I., Chaboissier M. C., Pelisson A., Bucheton A. I factors in Drosophila melanogaster. transposition under control. // Genetica. 1994. V/ 93. P. 101116.

Caballero A., Keightley P. D. A pleiotropic nonadditive model of variation in quantitative traits. // Genetics. 1994. V. 138. P. 883-900.

Cavarec L., Heidmann T. The Drosophila copia retrotransposon contains binding sites for transcriptional regulation by homeoproteins. // Nucl. Acids Res. 1993. V. 21. P. 5041-5049.

Cavarec L., Jensen S., Casella J., Cristescu S., Heidmann T. Molecular cloning and characterization of a transcription factor for the copia retrotransposon with homology to the BTB-containing lola neurogenic factor. // Mol. Cell. Biol. 1997. V. 17. P. 482-494.

Chaboissier M. C., Bucheton A., Finnegan D. J. Copy number control of a transposable element, the / factor, a LINE-like element in Drosophila. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1998. V. 95. P. 11781011785.

Chalvet F., di Franco C., Terrinoni A., Pelisson A., Junakovic N., Bucheton A. Potentially active copies of the gypsy retroelement are confined to the Y

chromosome of some strains of Drosophila melanogaster possibly as the result of the female-specific effect of the flamenco gene. // J. Mol. Evol. 1998. V. 46. P. 437-441.

Charlesworth B. Transposable elements in natural populations with a mixture of selected and neutral insertion sites. // Genet. Res. 1991. V. 57. P. 127-134.

Charlesworth B., Charlesworth D. The population dynamics of transposable elements. // Genet. Res. 1983. V. 42. P. 1-27.

Charlesworth B., Langley C.H. The evolution of self-regulated transposition of transposable elements. // Genetics. 1986. V. 112. P. 359-383.

Charlesworth B., Langley C.H. The population genetics of Drosophila transposable elements. // Annu. Rev. Genet. 1989. V. 23. P. 251-287.

Charlesworth B., Lapid A. A study often transposable elements on X chromosomes from a population of Drosophila melanogaster. II Genet. Res. 1989. V. 54. P. 113-125.

Charlesworth B., Langley C.H. Population genetics of transposable elements in Drosophila. //Evolution at the Molecular Level. / Eds Selander R. K., Clark A. G., Whittam T. S. Sunderland: Sinauer Associates, 1991. P. 150-176.

Charlesworth B., Lapid A., Canada D. The distribution of transposable elements within and between chromosomes in a population of Drosophila melanogaster. I Element frequencies and distribution. // Genet. Res. 1992a. V. 60. P. 103-114.

Charlesworth B., Lapid A., Canada D. The distribution of transposable elements within and between chromosomes in a population of Drosophila melanogaster. II Inferences on the nature of selection against elements. // Genet. Res. 19926. V. 60. P. 115-130.

Charlesworth B., Sniegowski P.D., Stephan W. The evolutionary dynamics of repetitive DNA in eukariotes. // Nature. 1994a. V. 371. P. 215-220.

Charlesworth B., Jarne P., Assimacopoulos S. The distribution of transposable elements within and between chromosomes in a population of Drosophila melanogaster. Ill Element abundances in heterochromatin. // Genet. Res. 19946. V/ 64. P. 183-197.

Charlesworth B., Langley C.H., Sniegowski P.D. Transposable element distribution in Drosophila. // Genetics. 1997. V. 147. P. 1993-1995.

Chomczynsky P., Sacchi N. Single-srep method of RNA isolation by acid guanidinium thiocyanate-phenol-chloroform extraction. // Anal. Biochem. 1987. V. 2. P. 156-159.

Clark A G., Wang L., Hullberg T. P-element induced variation within and between Drosophial species. // Genetics. 1995. V. 139. P. 337-348.

Contursi C., Minchiotti G., Di Nocera. Identification of sequences which regulate the expression of Drosophila melanogaster Doc elements. // J. Biol. Chem. 1995. V. 270. P. 26570-26576.

Crow J. F., Simmons M. J. The mutation load in Drosophila. // The Genetics and Biology of Drosophila. V. 3c. I Eds. Ashburner M., Novitski E. London: Academic Press, 1983. P. 1-35.

Csink A.K., McDonald J.F. copia expression is variable among natural populations of Drosophila . // Genetics. 1990. V. 126. P. 375-382.

Csink A., Linsk R., Birchler J. The Lighten up {Lip) gene of Drosophila melanogaster, a modifier of retroelement expression, position effect variegation and white locus insertion alleles. // Genetics. 19946. V. 138. P. 153-163.

Csink A., Linsk R., Birchler J. Mosaic suppressor, a gene in Drosophila that modifies retrotransposon expression and interacts with zeste. II Genetics. 1994a. V. 136. P. 573-583.

Csink A.K., McDonald J.F. Analysis of copia sequence variation within and between Drosophila species. // Mol. Biol. Evol. 1995. V. 12. P. 83-93.

Curcio M., Garfinkel D. Regulation of retrotransposition in Saccharomyces cerevisiae. II Mol. Microbiol. 1991. V. 5. P. 1823-1829.

Davis M. B., Dietz J., Standiford D. M., Emerson C. P. Transposable element insertions respecify alternative exon splicing in three Drosophila myosin heavy chain mutants. // Genetics. 1998. V. 150. P. 1105-1114.

Dawson A., Hartswood E., Paterson T., Finnegan D. A LINE-like transposable element in Drosophila, the / factor, encodes a protein with properties similar to those of retroviral nucleocapsids. // EMBO J. 1997. V. 16. P. 4448-4455.

Di Franco C., Galuppi D., Junakovic N. Genomic distribution of transposable elements among individuals of an inbred Drosophila line. // Genetica. 1992. V. 86. P. 1-11.

Ding D., Lipshitz H. D. Spatially regulated expression of retrovirus-like transposons during Drosophila melanogaster embryogenesis. // Genet. Res. 1994. V. 64. P. 167-181.

Doolittle W.F., Sapienza C. Selfish genes, the phenotype paradigm, and genome evolution. // Nature. 1980. V. 284. P. 601-604.

Driver A., Lacey S. F., Cullingford T. E., Mitchelson A., O'Hare K. Structural analysis of Doc transposable elements associated with mutations at the white and supressor of forked loci of Drosophila melanogaster. II Mol. Gen. Genet. 1989. V. 220. P. 49-52.

Eanes W.F., Wesley C., Hey J., Houl D. Fitness consequences of P element

insertion in Drosophila melanogaster. II Genet. Res. 1988. V. 52. P. 17-26. Eanes W.F., Wesley C., Charlesworth B. Accumulation of P elements in minority inversions in natural populations of Drosophila melanogaster. II Genet. Res. 1992. V. 59. P. 1-9.

Eggleston W. B., Johnson-Schlitz D.M., Engels W.R. P-M hybrid dysgenesis does not mobilize other transposable element families in Drosophila melanogaster. II Nature. 1988. V. 331. P. 368-370. Emori Y., Shiba T, Kanaya S., Inouye S., Yuki S. The nucleotide sequences of copia and copia-related RNA in Drosophila virus-like particles. // Nature. 1985. V. 315. P. 773-776. Engels W.R. P elements in Drosophila melanogaster. II Mobile DNA / Eds. Berg D. E., Howe M. Washington D C.: American Society for Microbiology, 1989. P. 437-484.

Falconer D. S., Mackay T. F. C. Introduction to Quantitative Genetics. // Edinburgh:

Longman Group Ltd, 1996. Finnegan D.J. Transposable elements. // The Genome of Drosophila melanogaster I Eds. Lindsley D.L., Zimm G.G. San Diego: Academic Press, 1992. P. 10961107.

Finnegan D.J., Rubin G.M., Young M.W., Hogness D.S. Repeated gene families in Drosophila melanogaster II Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 1978. V. 42. P. 1053-1067.

Fourcade-Peronnet F., Codani-Simonart S., Best-Belpomme M. A nuclear single-stranded-DNA binding factor interacts with the long terminal repeats of the 1731 Drosophila retrotransposon. //J. Virol. 1992. V. 66. P. 1682-1687.

Garcia Guerreiro M.P., Biemont C. Changes in the chromosomal insertionpattern of the copia element during the process of making chromosomes homozygous in Drosophila melanogaster. //Mol. Gen. Genet. 1995. V. 246. P. 206-211.

Garfinkel D., Boeke J., Fink G. Ty element transposition: reverse transcriptase and virus-like particles. // Cell. 1985. V. 42. P. 507-517.

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

Gdula D., Corces V.G. Characterization of functional domains of the su(Hw) protein that mediate the silencing effect of mod(mdg4) mutations. // Genetics. 1997. V. 145. P. 153-161.

Georgiev P.G., Kiselev S.L., Simonova O.B., Gerasimova T.I. A novel transposition system in Drosophila melanogaster depending on the Stalker mobile genetic element. II EMBO J. 1990. V. 9. P. 2037-2034.

Gerasimova T.I., Matyunina L.V., llyin Y.V., Georgiev G.P. Simultaneous transposition of different mobile elements. Relation to multiple mutagenesis in Drosophila melanogaster. I I Mol. Gen. Genet. 1984. V. 194. P. 517-522.

Giniger E., Tietje K., Jan L., Jan Y. Lola encodes a putative transcription factor required for axon growth and guidance in Drosophila. // Development. 1994. V. 120. P. 1385-1398.

Gorelova T., Resnick N., Schuppe N. G. Retrotransposon transposition intermediates are encapsidated into virus-like particles. // FEBS Lett. 1989. V. 244. P. 307-310.

Harada K., Yukuhiro K., Mukai T. Transposition rates of movable genetic elements in Drosophila melanogaster. II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1990. V. 87. P. 3248-3252.

Haymer D. S., Hartl D. L. The experimental assesement of fitness in Drosophila. I Comparative measures of competitive reproductive success. // Genetics. 1982. V. 102. P. 455-466.

Heino T. I., Saura A. 0., Sorsa V. Maps of the salivary gland chromosomes of Drosophila melanogaster. II DIS. 1994. V. 73. P. 619-738.

Holmes S.E., Dombroski B.A., Krebs C.M., Boehm C.D., Kazazian H.H. A new retrotransposable human L1 element from the LRE2 locus on chromosome 1q produces a chimaeric insertion. // Nature Genet. 1994. V. 7. P. 142-148.

Hoogland C., Biemont C. Chromosomal distribution of transposable elements in Drosophila melanogaster. test of the ectopic recombination model for the maintenance of Insertion site number. // Genetics. 1996. V. 144. P. 197-204.

Ilyin Y.V., Tchurikov N.A., Ananiev E.V., Ryskov A.P., Yenikolopov G.N., Limborska S.A., Maleeva N.E., Gvozdev V.A., Georgiev G.P. Studies of the DNA fragments of mammals and Drosophila containing structural genes and ajacent sequences // Cold Spring Harbor Symp. Quant. Biol. 1978. V. 42. P. 959-969.

Jacobson J.W., Medhora M.M., Hartl D.L. Molecular structure of a somatically unstable transposable element in Drosophila. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1986. V. 83. P. 8684-8688.

Jensen S., Gassama M. P., Heidmann T. Taming of transposable elements by homology-dependent gene silencing. // Nat. Genet. 1999. V. 21. P. 209-212

Jordan I. K., McDonald J. F. Interelement selection in the regulatory region of the copia retrotransposon. II J. Mol. Evol. 1998. V. 47. P. 670-676.

Jungen H., Hartl D. L. Average fitness of populations of Drosophila melanogaster as estimated used compaund autosome strain. // Evolution. 1979. V. 33. P. 359370.

Kaplan N.L., Brookfield J.F. Transposable elements in mendelian populations. Ill Statistical results. II Genetics. 1983. V. 104. P. 485-495.

Kaufman P., Rio D. Drosophila P-element transposase is a transcriptional repressor in vitro. //Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1991. V. 88. P. 2613-2617.

Kazazian H.H., Wong C., Youssoufian H., Scott A.F., Phillips D.G., Antonarakis S.E. Haemophilia A resultibg from de novo insertion of L1 sequences represents a novel mechanism for mutation in man. //Nature. 1988. V. 332. P. 164-166.

Keightley P. D. Nature of deleterious mutation load in Drosophila. // Genetics. 1996. V. 144. P. 1993-1999.

Kidwell M.G., Kidwell J.F., Sved J.A. Hybrid dysgenesis in Drosophila melanogaster. a syndrome of aberrant traits including mutation, sterility and, and male recombination. // Genetics. 1977. V. 86. P. 813-833.

Kim A.I., Belyaeva E. S., Aslanian M.M. Autonomous transposition of gypsy mobile elements and genetic instability in Drosophila melanogaster. II Mol. Gen. Genet. 1990. V. 224. P. 303-308.

Kim A., Terzian C., Santamaría P., Pelisson A., Purdqhomme N., Bucheton A. Retroviruses in invertebrates: the gypsy retrotransposon is apparently an infectious retrovirus of Drosophila melanogaster. II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1994a. V. 91. P. 1285-1289.

Kim A. I., Lyubomirskaya N. V., Belyaeva E. S., Shostack N. G., Ilyin Y. V. The introduction of a transpositionally active copy of ratrotransposon gypsy into a stable strain of Drosophila melanogaster causes genetic instability. // Mol. Gen. Genet. 19946. V. 242. P.472-477.

Lacoste J., Codani-Simonart S., Best-Belpomme M., Peronnet F. Characterization and cloning of p11, a transrepressor of Drosophila melanogaster retrotransposon 1731.!! Nucleic Acids Res. 1995. V. 23. P. 5073-5079.

Lacoste J., Fourcade-Peronnet F. The NssBF element, a sequence of the Drosophila melanogaster retrotransposon 1731 potentially implicated in transcriptional repression and replication. // FEBS Lett. 1995. V. 357. P. 283286.

Langley C.H., Montgomery E.A., Hudson R., Kaplan N.L., Charlesworth B. On the role of unequal exchange in the containment of transposable element copy number. // Genet. Res. 1988. V. 52. P. 223-236.

Lankenau D., Hennig W. Micropia-Dm2, the nucleotide sequence of a rearranged retrotransposon from Drosophila melanogaster. II Nucleic Acids Res. 1990. V. 18. P. 4265-4266.

Lankenau S., Corces V., Lankenau D. The Drosophila micropia retrotransposon encodes a testis-specific antisense RNA complementary to reverse transcriptase. //Mol. Cell. Biol. 1994. V. 14. P. 1764-1775.

Laski F., Rio D., Rubin G. Tissue specificity of Drosophila P element transposition is regulated at the level of mRNA splicing. II Cell. 1986. V. 44. P. 7-19.

Lecher P., Bucheton A., Pelisson A. Expression of the Drosophila retrovirus gypsy as ultrastructurally detectable particles in the ovaries of flies carrying permissive flamenco allele. // J. Gen. Virol. 1997. V. 78. P. 2379-2388.

Lefevre G. A photographic representation of the polytene chromosomes of Drosophila melanogaster salivary glands. // The Genetics and Biology of Drosophila. V. 1a. / Eds. Ashburner M., Novitski E. London: Academic Press, 1976. P. 31-36.

Leigh-Brown A. J., Moss J. E. Transposition of the I element and copia in a natural population of Drosophila melanpgaster. // Genet Res. 1987. V. 49. P. 121128.

Lim J. K., Simmons M. J., Raymond J. D., Cox N. M., Doll R. F. Homologue destabilization by a putative transposable element in Drosophila melanogaster. II Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1983. V. 80. P. 6624-6627.

Lim J. K., Simmons M. J. Gross chromosome rearrangements mediated by transposable elements in Drosophila. // BioEssays. 1994. V. 16. P. 269-275.

Linsley D., Tokuyasu K. Spermatogenesis. // The Genetics and Biology of Drosophila. V. 2d. / Eds. Ashburner M., Novitski E. London: Academic Press, 1980. P. 226-294.

Luan D., Korman M., Jakubczak J., Eickbush T. Reverse transcription of R2Bm RNA is primed by a nick at the chromosomal target site: a mechanism for non-LTR retrotransposition. // Cell. 1993. V. 72. P. 595-605.

Lubomirskaya N.V., Arkhipova I.R., ll'in Y.V., Kim A.I. Molecular analysis of the gypsy (mdg4) retrotransposon in two Drosophila melanogaster strains differing by genetic instability. // Mol. Gen. Genet. 1990. V. 223. P. 305-309.

Lyman R. F., Lawrence F., Nuzhdin S. V., Mackay T. F. C. Effects of single P-element insertions on bristle number and viability in Drosophila melanogaster. II Genetics. 1996. V. 143. P. 277-292.

Maclntyre R. J., Wright T. R. F. Recombination in FM4/+; SM1/+;Ubx130 /+

heterozygotes. // DIS. 1966. V/41. P. 141-143. Mackay T.F.C. Transposable element-induced fitness mutations in Drosophila

0

melanogaster. // Genet. Res. 1986. V. 48. P. 77-87. Mackay T.F.C. Transposable element-induced polygenic mutations in Drosophila

melanogaster. II Genet. Res. 1987. V. 49. P. 225-233. Mackay T.F.C., Lyman R.F., Jackson M.S. Effects of P-element mutations on quantitative traits in Drosophila melanogaster. II Genetics. 1992. V. 130. P. 315-332.

Matyunina L. V., Jordan I. K., McDonald J. F. Naturally occuring variation in copia expression is due to both element (cis) and host (trans) regulatory variation. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V. 93. P. 7097-7102. Mazo A., Mizrokhi L., Karavanov A., Sedkov Y., Krichevskaja A. Suppression in Drosophila: su(Hw) and su(f) gene products interact with a region of gypsy (mdg4) regulating its transcriptional activity. // EMBO J. 1989. V. 8. P. 903911.

McDonald J. F., Matyunina L. V., Wilson S., Jordan I. K., Bowen N. J., Miller W. J. LTR retrotransposons and the evolution of eukaryotic enhancers. // Genetica. 1997. V. 100. P. 3-13. McLean C., Bucheton A., Finnegan D. The 5' untranslated region of the / factor, a long interspersed nuclear element-like retrotransposon of Drosophila melanogaster, containes an internal promoter and sequences that regulate expression. // Mol. Cell. Biol. 1993. V. 13. P. 1042-1050. Mevel-Ninio M., Mariol M.C., Gans M. Mobilization of the gypsy and copia retrotransposons in Drosophila melanogaster induces reversion of the ovoD

dominant female-sterile mutations: molecular analysis of revertant alleles. // EMBO J. 1989. V. 8. P. 1549-1558. Micard D., Couderc J. L., Sobrier M. L., Giraud G., Dastugue B. Molecular study of the retrovirus-like transposable element 412, a 20-OH ecdysone responsive repetitive sequence in Drosophila cultured cells. // Nucl. Acids Res. 1988. V. 16. P. 455-470.

Miki Y., Nishisho I., Horii A. Disruption of the APC gene by a retrotransposal insertion of L1 sequence in a colon cancer. // Cancer Res. 1992. V. 52. P. 643-648.

Miller W.J., McDonald J.F., Pinsker W. Molecular domestication of mobile elements.

// Genetica. 1997. V. 100. P. 261-270. Minchiotti G., Di Nocera P. P. Alternative activation of transcriptional initiators in Drosophila melanogaster LINE promoters. // FEBS Lett. 1997. V. 411. P. 189-194.

Misra S., Rio D. Cytotype control of Drosophila P element transposition: the 66 kd protein is a repressor of transposase activity. // Cell. 1990. V. 62. P. 269-284. Mitchelson A., Simonelig M., Williams C., O'Hare K. Homology with Saccharomyces cerevisiae RNA14 suggests that phenotypic suppression in Drosophila melanogaster by suppressor of forked occurs at the level of RNA stability. // Genes Dev. 1993. V. 7. P. 241-249. Montgomery E.A., Langley C.H. Transposable elementa in Mendelian populations. II Distribution of three copia-like elements in natural populations of Drosophila melanogaster. II Genetics. 1983. V. 104. P. 473-483.

Montgomery E.A., Charlesworth B., Langley C.H. A test for the role of natural selection in the stabilization of transposable element copy number in a population of Drosophila melanogaster. II Genet. Res. 1987. V. 49. P. 31-39.

Montgomery E. A., Huang S.-M., Langley C. H., Judd B. H. Chromosome rearrangement by ectopic recombination in Drosophila melanogaster. genome structure and evolution. // Genetics. 1991. V. 129. P. 1085-1098.

Moore J.K., Harber J.E. Capture of retrotransposon DNA at the sites of chromosomal double-strand breaks. // Nature. 1996. V. 383. P. 644-646.

Morse B., Rotherg P.G., South V.G., Spandorfer J.M., Astrin S.M. Insertional mutagenesis of the myc locus by a LINE-1 sequence in a human breast carcinoma. // Nature. 1988. V. 333. P. 87-90.

Mount S., Rubin G., Complete nucleotide sequence of the Drosophila transposable element copia: homology between copia and retroviral proteins. // Mol. Cell. Biol. 1985. V. 5. P. 1630-1638.

Mukai T., Chigusa S. I., Mettler L. E., Crow J. F. Mutation rate and dominance of genes affecting viability in Drosophila melanogaster. I I Genetics. 1972. V. 72. P. 333-355.

Nuzhdin S.V. The distribution of transposable elements on X chromosomes from a natural population of Drosophila simulans. II Genet. Res. 1995. V. 66. P. 159166.

Nuzhdin S.V., Mackay T.F.C. Direct determination of retrotransposon transposition rates in Drosophila melanogaster. II Genet. Res. 1994. V. 63. P. 139-144.

Nuzhdin S.V., Mackay T.F.C. The genomic rate of transposable element movement in Drosophila melanogaster. II Mol. Biol. Evol. 1995. V. 12. P. 180-181.

O'Hare K„ Alley M. R. K„ Cullingford T. E., Driver A., Sanderson M. J. DNA sequence of the Doc retroposon in the white-one mutant of Drosophila melanogaster and of secondary insertions in the phenotypically altered derivatives of white-honey and white-eosin. Il Mol. Gen. Genet. 1991. V. 225. P. 17-24.

Ohta T. Slightly deleterious mutant substitution in evolution. // Nature. 1973. V. 246. P. 96-98.

Onishi 0. Spontaneous and ethyl methane sulphonate-unduced mutations controlling viability in Drosophila melanogaster. II Homologous effect of plygenic mutations. //Genetics. 1977. V. 87. P. 529-545.

Orgel L. E., Crick F.H. Selfish DNA: the ultimate parasite. //Nature. 1980. V. 284. P. 604-607.

Pardue M. L., Garbi S. A., Eckhardt R. A, Gall J. G. Cytological localization of DNA complementary to ribosomal RNA in polytene chromosomes of Diptera. // Chromosoma. 1970. V. 29. P. 268-290.

Pardue M. L., Kedes L. H., Weinberg E. S., Birnsteil M. L.Localozation of sequence coding for histone messenger RNA in the chromosomes of Drosophila melanogaster. II Chromosoma. 1977. V. 63. P. 135-151.

Parkhurst S., Corces V.G. Interactions among the gypsy transposable element and the yellow and the suppressor of hairy-wing loci in Drosophila melanogaster. Il Mol. Cell. Biol. 1986a. V. 6. P. 47-53.

Parkhurst S., Corces V. Mutations at the suppressor of forked locus increase the accumulation of gypsy-encoded transcripts in Drosophila melanogaster. II Mol. Cell Biol. 19866. V. 6. P. 2271-2274.

Pelisson A., Bregliano J.-C. Evidence for rapid limitation of the / element copy number in a genome submitted to several generations of l-R hybrid dysgrnrsis in Drosophila melanogaster. Il Mol. Gen. Genet. 1987. V. 207. P. 306-313.

Pelisson A., Song S., Prud'homme N., Smith P., Bucheton A. gypsy transposition correlates with the production of a retroviral envelope-like protein under the tissue-specific control of the Drosophila flamenco gene. // EMBO J. 1994. V. 13. P. 4401-4411.

Pelisson A., Teysset L., Chalvet F., Kim A.I., Prud'homme N., Terzian C., Bucheton A. About the origin of retroviruses and the co-evolution of the gypsy retrovirus with the Drosophila flamenco host gene. // Genetica. 1997. V. 100. P. 29-37.

Peng X., Mount S. Characterization of enhancer-of-white-apricot in Drosophila melanogaster. II Genetics. 1990. V. 126. P. 1061-1069.

Picologlou S., Brown N., Liebman S. W. Mutations in rad6, a yeast gene encoding a ubiquitin-conjugating enzyme, stimulate retrotransposition. // Mol. Cell. Biol. 1990. V. 10. P. 1017-1022.

Potter S. S., Brorein W. J., Dunsmuir P., Rubin G. Transposition of elements of the 412, copia and 297 dispersed repeated gene families in Drosophila // Cell. 1979. V. 17. P. 415-427.

Prud'homme N., Gans M., Masson M., Terzian C., Bucheton A. flamenco, a gene controlling the gypsy retrovirus of Drosophila melanogaster. II Genetics. 1995. V. 139. P. 697-711.

Rabinow L., Chiang S., Birchler J. Mutations at the Darkener of apricot locus modulate transcript levels of copia and copia-induced mutations in Drosophila melanogaster. II Genetics. 1993. V. 134. P. 1175-1185.

Rio D., Regulation of Drosophila P element transposition. //Trends Genet. 1991. V. 7. P. 282-287.

Rio D., Rubin G. Identification and purification of a Drosophila protein that binds to the terminal 31-base-pair inverted repeats of the P transposable element. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1988. V. 85. P. 8929-8933.

Ronsseray S., Lehmann M., Anxolabehere D. The maternaly inherited regulation of P elements in Drosophila melanogaster can be elicited by two P copies at cytological site 1A on the X chromosome/ // Genetics. 1991. V. 129. P. 501512.

Silver J. Confidence limits for estimates of gene linkage based on analysis of recombinant inbred lines. // Heredity. 1985. V. 76. P. 436-440.

Shiba T., Saigo K. Retrovirus-like particles containing RNA homologous to the transposable element copia in Drosophila melanogaster. II Nature. 1983. V. 302. P. 119-124.

Siebel C., Admon A., Rio D. Soma-specific expression and cloning of PSI, a negative regulator of P element pre-mRNA splicing. // Genes Dev. 1995. V. 9. P. 269-283.

Smith P., Corces V.G. The suppressor of Hairy-wing protein regulates the tissue-specific expression of the Drosophila gypsy retrotransposon. // Genetics. 1995. V. 139. P. 215-228.

Sneddon A., Flavell A. J. The transcriptional control regions of the copia retrotransposon. // Nucl. Acids Res. 1989. V. 17. P. 4025-4035.

Sniegowski P.D., Charlesworth B. Transposable element numbers in cosmopolitian inversions from a natural population of Drosophila melanogaster. II Genetics. 1994. V. 137. P. 815-826.

Socal R. R., Rohlf F. J. Biometry. // Ney York: W. H. Freeman, 1981.

Song S.U., Gerasimova T., Kurkulos M., Boeke J.D., Corces V.G. An Env-like protein encoded by a Drosophila retorelement: evidence that gypsy is an infectious retrovirus. // Genes Dev. 1994. V. 8. P. 2046-2057.

Song S., Kurkulos M., Boeke J., Corces V.G. Infection of the germ line by retroviral particles produced in the follicle cells: a possible mechanism for the mobilization of the gypsy retroelement of Drosophila. // Development. 1997. V. 124. P. 2789-2798.

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

Strand D., McDonald J. Insertion of a copia element 5' to the Drosophila melanogaster alcohol dehydrogenase gene (adh) is associated with altered developmental and tissue-specific patterns of expression. // Genetics. 1989. V. 121. P. 787-794.

Suh D.-S., Choi E.-C., Yamazaki T., Harada K. Studies on the transposition rates of mobile genetic elements in a natural population of Drosophila melanogaster. II Mol. Evol. Biol. 1995. V. 12. P. 748-758.

Tanda S., Mullor J., Corces V. The Drosophila torn retrotransposon encodes an envelope protein. // Mol. Cell. Biol. 1994. V. 14. P. 5392-5401.

Teng S-C., Kim B., Gabriel A. Retrotransposon reverse-transcriptase-mediated repair of chromosomal breaks. // Nature. 1996. V. 383. P. 641-644.

Udomkit A., Forbes S., McLean C., Arkhipova I.R., Finnegan D.J. Control of expression of the / Factor, a LINE-like transposable element in Drosophila melanogaster. II EMBO J. 1996. V. 15. P. 3174-3181.

Vaury C., Pelisson A., Abad P., Bucheton A. Properties of transgenic strains of Drosophila melanogaster containing / transposable element from Drosophila teissieri. // Genet. Res. 1993. V. 61. P. 81-90.

Vaury V., Chaboissier M. C., Drake M. E., Lajoinie O., Dastugue B., Pelisson A. The Doc transposable element in Drosophila melanogaster and Drosophila simulans: genomic distribution and transcription. //Genetica. 1994. V. 117. P. 117-127.

Vieira C., Biemont C. Geographical variation in insersion site number of retrotransposon 412 in Drosophila simulans. II J. Mol. Evol. 1996a. V. 42. P. 443-451.

Vieira C., Biemont C. Selection against transposable element in Drosophila simulans and Drosophila melanogaster. II Genet. Res. 19966. V. 68. P. 9-15.

Vieira C., Biemont C. Transposition rate of the 412 retrotransposable element is independent of copy number in natural populations of Drosophila simulans. II Mol. Biol. Evol. 1997. V. 14. P. 185-188.

Wilkie C. M., Adams J. Fitness effects of Ty transposition in Saccharomyces cerevisiae. //Genetics. 1992. V. 131. P. 31-42.

Wilson S., Matyunina L.V., McDonald J.F. An enhancer region within the copia untranslated leader contains binding sites for Drosophila regulatory proteins. II Gene. 1998. V. 209. P. 239-246.

Woodruff R. C. Transposable DNA elements and life history traits. I Transposition of P DNA elements in somatic cells reduces the lifespan of Drosophila melanogaster. //Genetica. 1992. V. 86. P. 143-154.

Xu H., Boeke J. D. Host genes that influence transposition in yeast: the abundance of a rare tRNA regulates Ty1 transposition frequency. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1990. V. 87. P. 8360-8364.

Yanopoulus G.N., Stamatis N., Monastirioti M., Louis C. hobo is responsible for the induction of hybrid dysgenesis by strains of Drosophila melanogaster bearing the male recombination factor 23.5MRF. // Cell. 1987. V. 49. P. 487-495.

Yoshioka K., Honma H., Zushi M., Kondo S., Togashi S. Virus-like particle formation of Drosophila copia through autocatalytic processing. // EMBO J. 1990. V. 9. P. 535-541.

Yoshioka K., Kanda H., Akiba H., Enoki M., Shiba T. Identification of an unusual structure in the Drosophila melanogaster transposable element copia: evidence for copia transposition through an RNA intermediate. // Gene. 1991. V. 103. P. 179-184.

Yoshioka K., Kanda H., Takamatsu N., Togashi S., Kondo S., Miyake T., Sakaki T., Shiba T. Efficient amplification of Drosophila simulans copia directed by highlevel reverse transcriptase activity associated wirh copia virus-like particles. // Gene. 1992. V. 120. P. 191-196.

Yuki I., Inouye S., Ishimaru S., Saigo K. Nucleotide sequence characterization of a Drosophila retrotransposon, 412. // Eur. J. Bioch. 1986. V. 158. P. 403-410.

Yun Y., Davis R. Copia RNA levels are elevated in dunce mutants and modulated by cAMP. // Nucl. Acids Res. 1989. V. 17. P. 8313-8326.

Yun B., Farkas R., LeeK., Rabinow L. The Doa locus encodes a member of a new protein kinase family and is essential for eye and embryonic development in Drosophila melanogaster. I I Genes Dev. 1994. V. 8. P 1160-1173.

Zachar Z., Davison D., Garza D., Bingham P. D. A detailed developmental and structural study of the transcriptional effects of insertion of the copia transposon into the white locus of Drosophila melanogaster. II Genetics. 1985. V. 111. P. 495-515.

Zhao D., Bownes M. The RNA product of the Doc retrotransposon is localized on the Drosophila oocyte cytoskeleton. // Mol. Gen. Genet. 1998. V. 257. P. 497504.

Ziarczyk P., Fourcade-Peronnet F., Simonart S., Maisonhaute C., Best-Belpomme,M. Functional analysis of Drosophila 1731 retrotransposon: promoter function and steroid regulation. // Nucl. Acids Res. 1989. V. 17. P. 8631-8644.

Ziarczyk P., Best-Belpomme,M. A short 5' region of the long terminal repeat is required for regulation by hormone and heat shock of Drosophila retrotransposon 1731. II Nucleic Acids Res. 1991. V. 19. P. 5689-5693.