Характеристика регуляторной зоны перекрывающихся генов lawc и Trf2 у Drosophila melanogaster тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.02.07, кандидат наук Черезов, Роман Олегович

• Черезов, Роман Олегович
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Черезов, Роман Олегович

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Перекрывающиеся гены и антисмысловая транскрипция

1.1.1. История открытия регуляторных антисмысловых РНК

1.1.2. Типы перекрывания транскриптов

1.1.3. Реальны ли взаимодействия в САС-паре

1.1.4. Биологическая значимость перекрывающихся транскриптов

1.1.5. Сложность строения организма и количество перекрывающихся транскриптов

1.1.6. Предположения о возникновении и эволюции перекрывающихся генов и их транскриптов

1.2. Модели и механизмы регуляции перекрывающихся генов и их транскриптов

1.2.1. Механизмы, связанные с процессом транскрипции

1.2.1.1. Транскрипционная интерференция

1.2.1.2. Внутригенные перестройки

1.2.1.3. Конкуренция за взаимодействие с транскрипционными факторами

1.2.2. РНК-ДНК взаимодействия

1.2.2.1. Изменения ДНК и хроматина

1.2.2.2. Изменения хроматина активных промоторов

1.2.2.3. Геномный импринтинг

1.2.2.4. Инактивация Х-хромосомы

1.2.3. РНК-РНК взаимодействия в ядре

1.2.3.1. Альтернативынй сплайсинг и терминация

1.2.3.2. Ядерно-цитоплазматический транспорт и удержание в ядре смысловой РНК

1.2.3.3. РНК-редактирование

1.2.4. Формирование РНК-дуплекса в цитоплазме

1.2.4.1. Влияние на стабильность мРНК и трансляцию

1.2.4.2. Маскирование сайтов связывания микро-РНК

1.2.4.3. Формирование эндогенных малых интерференционных РНК (siPHK)

1.3. Характеристика гена leg-arista-wing complex

1.4. Фактор базовой транскрипции TRF2

1.5. Проблемы, связанные с исследованием антисмысловой транскрипции

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Культивирование клеток S2

2.2. Генетические методы

2.2.1. Хромосомное картирование трансгенных конструкций

2.2.2. Выведение линий мух, гомозиготных по трансгенной конструкции

2.2.3. Подавление экспрессии транскриптов гена lawc

2.3.Микроскопия и фотографирование

2.3.1 Приготовление препаратов кутикулы летальных эмбрионов

2.4. Биохимические методы

2.4.1.Выделение ДНК дрозофилы

2.4.2. Метод амплификации фрагментов ДНК с помощью

полимеразной цепной реакции (ПЦР)

2.4.3. Трансформация бактериальных штаммов плазмидной ДНК

2.4.4. Выделение плазмидной ДНК методом щелочного лизиса

2.4.5. Горизонтальный агарозный гель электорофорез

2.4.6. Выделение фрагментов ДНК из геля

2.4.7. Определение концентрации ДНК

2.4.8. Лигирование фрагментов в плазмидную ДНК

2.4.9. Рестрикция плазмидной ДНК

2.4.10. Выделение РНК из дрозофил и клеток 82

2.4.11. Выделение поли(А)+РНК

2.4.12. Получение кДНК

2.4.13. Метод ПЦР в реальном времени (ПЦР-РВ)

2.4.14. Быстрая амплификация 5' и 3' концевых фрагментов кДНК (5', З'-КАСЕ)

2.4.15. Нозерн-блот анализ поли(А)+РНК

2.4.16. Синтез зондов меченых 32Р

2.4.17. Олигонуклеотиды, использованные в данной работе

2.4.18. Гибридизация in situ на целых эмбрионах

2.4.19. Сбор и фиксация эмбрионов

2.4.20. РНК-интерференция в культуре клеток S2

2.4.21. Секвенирование

2.5. Получение трансгенных конструкций

2.5.1. Основные векторы, используемые в работе

2.5.2. Создание конструкций

2.6. Приготовление плазмид для инъекции

2.6.1. Очистка плазмидной ДНК для инъекции

2.6.2. Сбор и приготовление эмбрионов для инъекции

2.6.3. Микроинъекция эмбрионов

2.7. Получение трансгенных линий D. melanogaster

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Экспрессия прямых и обратных транскриптов комплекса Iawc/Trf2

3.2. Характеристика транскриптов гена lawc

3.3. Экспрессия генов lawc и Trf2 на разных стадиях развития D. melanogaster и в культуре клеток S2

3.4. Анализ экспрессии транскриптов lawc и Trf2 в мутантных линиях

3.5. Исследование регуляторного влияния lawc на экспрессию Trf2

3.6. Анализ экспрессии транскриптов lawc и Trf2 у разных видов дрозофил

ГЛАВА 4. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Приложение 1

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Характеристика регуляторной зоны перекрывающихся генов lawc и Trf2 у Drosophila melanogaster»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Изучение регуляции экспрессии генов является одной из актуальных проблем современной генетики. Важную роль в регуляции экспрессии генов играют их регуляторные зоны, которые наряду с наличием в них сайтов связывания регуляторных белков могут являться источником разных типов регуляторных РНК. В настоящее время показано, что значительная часть генома эукариотических организмов способна транскрибироваться в двух направлениях (смысловом и антисмысловом), то есть многие гены эукариот перекрываются. Так, у Drosoph.Ua melanogaster перекрывается 26.2 % кодирующих белки генов. Такое строение генома приводит к появлению общих для разных генов регуляторных зон и возникновению перекрывающихся РНК, как кодирующих, так и не кодирующих белки. В свою очередь, перекрывающиеся регуляторные элементы, и, главным образом, перекрывающиеся транскрипты, представляют собой дополнительный способ регуляции экспрессии генов. Эволюционная и биологическая значимость этого явления не совсем ясна. Большинство найденных перекрытий возникает между генами, транскрибируемыми с противоположных цепей одного и того же локуса. Часто в перекрытие вовлекается не кодирующий белок транскрипт. Накапливаются данные, что антисмысловые транскрипты участвуют во множестве клеточных процессов, таких как геномный импринтинг, инактивация Х-хромосомы, альтернативный сплайсинг, сайленсинг генов и метилирование, трансляция. Наличие перекрывающихся транскриптов и их регуляторная роль показаны для ряда генов у разных организмов, среди которых гены, вовлечённые в онкогенез и развитие других патологий. Существуют разные модели механизмов регуляции смысловой мРНК антисмысловым транскриптом. Одной из них является модель транскрипционной интерференции (ТИ) (или транскрипционного столкновения). Согласно этой модели, процесс транскрипции одного гена подавляет транскрипцию перекрывающегося с ним другого гена. Большинство исследований перекрывающихся генов и антисмысловой

транскрипции проводится in vitro или in silico и остро нуждаются в подтверждении результатов in vivo.

Ранее в нашей лаборатории была открыта мутация D. melanogaster, нарушающая правильную экспрессию многих нейрогенов и транскрипционных факторов, контролирующих развитие организма. По данным GenBank район локализации мутации содержал два гена leg-arista-wing complex и TBP-related factor 2 (lawc/Trß), предположительно имеющих общую 5'-регуляторную зону. Транскрипты, синтезирующиеся с данного локуса, представляли собой набор разнонаправленных мРНК, количество и структура которых неизвестны. По нашим предварительным данным по крайне мере один из транскриптов гена lawc должен перекрываться с транскриптами гена Trß. Мы предположили, что гены lawc и Trß взаимодействуют, а зона перекрытия и разнонаправленные транскрипты могут участвовать в координировании экспрессии обоих генов. Исследование 5'-регуляторной области генов lawc и Trf2 важно не только для понимания механизмов контроля экспрессии данного локуса, но и для получения знаний о способах и механизмах регуляции экспрессии перекрывающихся генов у эукариот. Описание 5'-регуляторной зоны lawc/Trß позволит в дальнейшем использовать данный локус в качестве модели для исследования взаимодействия перекрывающихся генов in vivo.

Цель и задачи исследования. Основная цель работы состояла в исследовании регуляторной 5'-зоны перекрывающихся генов leg-arista-wing complex и TBP-related factor 2 у Drosophila melanogaster.

В ходе выполнения работы были поставлены следующие задачи:

1) установить экзон-интронную структуру гена lawc;

2) исследовать экспрессию мРНК перекрывающихся генов lawc и Trß на разных стадиях развития D. melanogaster и в культуре клеток Schneider 2;

3) провести сравнительный анализ экспрессии перекрывающихся генов lawc и Trß у мутантов с различными нарушениями регуляторных областей;

4) исследовать эффект подавления экспрессии /а>уотранскриптов на уровень экспрессии перекрывающихся с ними противоположно направленных транскриптов Trf2 in vitro в культуре клеток Schneider 2 и in vivo;

5) исследовать паттерн экспрессии перекрывающихся генов lawc и Trf2 у разных видов дрозофил.

Научная новизна и практическая значимость работы. Обнаружено, что часть

регуляторной области локуса lawc/Trß входит в состав нескольких

разнонаправленных транскриптов и является общей для двух генов. Открыт

новый экзон и установлены реальные точки старта транскрипции известных ранее

сплайс-вариантов мРНК гена lawc. Изолировано шесть новых сплайс-вариантов

мРНК гена lawc; нуклеотидная последовательность одного из них внесена в базу

данных Genbank под номером JX546150. Впервые показано наличие у гена Тг/2 не

описанных ранее коротких транскриптов длиной 1,1 т.н. и 3,1 т.н.,

формирующихся в 5'-регуляторной зоне. Впервые выявлены новые

полоспецифические (специфичные только для самок или самцов) транскрипты

обоих генов. Выявлены возможные регуляторные зоны, ответственные за

тканеспецифическую регуляцию экспрессии генного комплекса в репродуктивной

системе самок. Показано, что экспрессия прямых и обратных перекрывающихся

транскриптов lawdTrfl в раннем эмбриогенезе пространственно не совпадает, что

предполагает регуляцию экспрессии этих генов по механизму транскрипционной

интерференции на данном этапе развития. Впервые охарактеризована природа

мутантных аллелей исследуемого района. В экспериментах in vivo и in vitro по

избирательному посттранскрипционному подавлению экспрессии гена lawc

показана зависимость уровня экспрессии гена Trf2 от транскрипционной

активности гена lawc. Обнаружен активирующий эффект РНК-интерференции на

экспрессию одного из двух перекрывающихся генов (увеличение экспрессии

вместо подавления), что очень важно учитывать на практике, поскольку в

литературе всё больше уделяется внимание проблеме лечения ряда генетических

заболеваний (включая рак) с помощью генотерапии на основе РНК-

интерференционного подавления экспрессии «испорченного» гена. Показана

9

эволюционная консервативность района перекрытия генов 1ам>с и Тг/2 для близкородственных видов дрозофил подгруппы melanogaster.

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Перекрывающиеся гены и антисмысловая транскрипция

Широкомасштабное исследование геномов различных эукариотических организмов показало, что суммарное число генов, кодирующих белки, не объясняет сложность строения организмов на молекулярном и клеточном уровнях. Что же делает человека отличным от круглого червя C.elegans, у которого -19000 кодирующих белок генов, растения A. thaliana (-270000 кодирующих белок генов) и плодовой мушки D. melanogaster (-13500 кодирующих белок генов)? Можно, конечно, ответить, что у высших организмов более высокий уровнь альтернативного сплайсинга пре-мРНК и разнообразнее посттрансляционные модификации белков. Однако большинство ученых сейчас полагают, что ключевую роль здесь играют не только кодирующие белки гены и их мРНК-транскрипты, но и некодирующие РНК, которые составляют более 90% от всего транскриптома человека, управляемого сложной сетью функциональных, структурных и регуляторных элементов. Интересно, что значительная фракция транскриптома РНК содержит последовательности, комплементарные другим эндогенным РНК. Такие естественные антисмысловые транскрипты (EAT) могут кодировать белки, но чаще всего представляют собой некодирующие РНК. Число исследований, направленных на оценку количества и разнообразия EAT быстро возрастает, но, к сожалению, экспериментов, направленных на выяснение конкретной функции и физиологической значимости этих транскриптов пока недостаточно. Тем не менее, уже известно, что EAT влияют на регуляцию импринтинга, инактивации Х-хромосомы, процессинга РНК, экспорта РНК и транскрипции генов.

1.1.1. История открытия регуляторных антисмысловых РНК

В своей классической работе Жакоб и Моно (Jacob and Monod, 1961) предположили, что РНК, также как и белки, могут напрямую регулировать экспрессию отдельных генов. Эти и похожие предположения были подтверждены через несколько лет в 1981 году при открытии регуляции с участием эндогенной антисмысловой РНК (Spiegelman et al., 1972; Davidson et al., 1979). Отмечалось, что регуляторная РНК образует дуплекс с функциональным транскриптом гена, а не самим геном. Впервые естественные антисмысловые транскрипты были обнаружены при исследовании вирусов. В 1969 году К. Bovre с соавторами обнаружил, что центральный регион Ь2 в геноме фага лямбда может продуцировать две противоположно направленные перекрывающиеся мРНК, одна из которых траснкрибируется в прямом направлении (+ цепь), а другая в обратном (- цепь) (Bovre and Szybalski, 1969). В дальнейшем, похожие явления были описаны у прокариот (Wek and Hatfield, 1986) и эукариот (Wong et al., 1987). Первыми тщательно исследованными антисмысловыми РНК были те, которые регулировали репликацию бактериальных плазмид. Вскоре были идентифицированы другие антисмысловые РНК, контролирующие экспрессию бактериальных мРНК (Storz et al., 2005; Eguchi et al., 1991, Itoh et al., 1980; Lacatena and Cesareni, 1981; Wagner and Simons, 1994). Дальнейшие исследования были сосредоточены на поиске возможных антисмысловых РНК у различных эукариотических организмов. Впоследствии возникло детальное понимание механизма антисенс-опосредованной регуляции генов у бактерий (Storz et al., 2005; Wagner et al., 2002), но регуляторное действие эндогенных антисмысловых РНК у эукариот за некоторым исключением в целом оставалось неясным (Vanhee-Brossollet and Vaquero, 1998; Kumar and Carmichael, 1998; Lavorgna et al., 2004; Werner and Berdal, 2005; Munroe, 2004; Reis et al., 2005). Несмотря на широкое использование антисмысловых РНК (и ДНК) для подавления экспрессии определенных генов, молекулярные механизмы функционирования

антисенсмысловой РНК у эукариот до конца не изучены (Scherer and Rossi, 2003; Crooke, 2000).

Важным примером антисмысловой регуляции генов у эукариот являются микроРНК. В 1993 году в лаборатории В. Амброса и G. Ruvkun сообщили об открытии необычных малых РНК, ассоциированных с геном lin-4 у нематоды С. elegans. Продукт гена lin-4 имел в длину всего 21 нуклеотид. Было показано, что этот транскрипт подавляет трансляцию целевой мРНК, формируя дуплекс с комплементарной последовательностью в З'-нетранслируемом регионе (Lee et al., 1993; Wightman et al., 1993). Только спустя 8 лет после открытия второй микроРНК, let-7 у С. elegans (Pasquinelli et al., 2000), несколько групп показали, что эти две микроРНК были прототипами большого семейства микроРНК (Lee and Ambros, 2001; Lau et al., 2001; Lagos-Quintana et al., 2001; Wickens and Takayama, 1994), которое регулирует экспрессию значительной части мРНК у многих животных и растений.

У микроРНК есть несколько общих характеристик (обзор в Bartel, 2004; Eddy, 2001). Обычно они имеют длину 21-22 нуклеотида и образуются в 2 этапа из двухцепочечной шпилечной структуры, являющейся частью более длинной молекулы-предшественника (Kim, 2005). На данный момент идентифицированы сотни микроРНК, однако количество их подтвержденных мешеней относительно мало.

В дополнение к микроРНК в 2002 году у разных эукариотических

организмов были идентифицированы около 40 эукариотических антисмысловых

РНК (Shendure and Church, 2002). Биоинформационный анализ геномов (Shendure

and Church, 2002; Lehner et al., 2002; Fahey et al., 2002) показал, что анисмысловая

траскрипция сильно распространена у млекопитающих и других эукариот (Kim,

2005; Katayama et al., 2005). Эти исследования вместе с исследованиями

различных функций двухцепочечной РНК (дцРНК) в регуляции экспрессии генов

поднимают несколько важных вопросов. Например, если локусы

транскрибируются в двух направлениях, то возникает ли между образующимися

перекрывающимися транскриптами РНК-дуплекс, и способен ли этот дуплекс

13

запускать специфическую ответную реакцию клетки? Если да, то, как такой ответ влияет на другие регуляторные механизмы? Если же РНК-дуплекс не образуется, то, какие факторы, условия и конкурирующие пути блокируют образование дцРНК и, таким образом, запуск специфических ответных реакций на клеточном и тканевом уровнях (Munroe and Zhu, 2006)?

1.1.2. Типы перекрывания транскриптов

EAT можно разделить на две группы: цис-EAT, которые транскрибируются с противоположной цепи того же геномного локуса, что и смысловые, и транс-ЕАТ, которые траскрибируются с другого локуса и не полностью комплиментарны смысловым транскриптам (Li et al., 2006). Большинство исследований сосредоточено на исследовании цис-ЕАТ, так как их проще идентифицировать. Цис-EAT вместе со смысловым транскриптом называют САС-(смысловой-антисмысловой) парой, то есть САС-парой являются транскрипты, возникающие в одном и том же районе хромосомы, но транскрибирующиеся с противоположных по отношению друг к другу цепей ДНК. Чаще всего САС-пары состоят из транскриптов перекрывающихся генов. САС-транскрипты, как и перекрывающиеся гены, могут по-разному располагаться друг относительно друга, а EAT варьируются в размерах от сотен до нескольких тысяч оснований и могут представлять собой как кодирующую, так и некодирующую РНК. Они могут подвергаться сплайсингу, или возникать при транскрипции безинтронных генов (Beiter et al., 2009).

Условно термин «смысловой» (прямая ориентация) относится к белок-кодирующему транскрипту (или транскриптам) в САС-паре. В тех случаях, когда оба члена САС-пары являются или некодирующими, или кодирующими белок, разделение транскриптов на «смысловой» и «антисмысловой» (в обратной ориентации) происходит произвольно. Обычно «смысловой» ген имеет более хорошо охарактеризованную функцию (Munroe and Zhu, 2006). «Смысловым»

также принято считать тот ген, пре-мРНК которого подвергается сплайсингу или имеет более длинные интроны (Chen et al., 2005).

В зависимости от ориентации, перекрывающиеся гены и их САС-транскрипты можно разделить на несколько категорий: «голова-к-голове» или дивергентные (перекрывающиеся 5'-областями), «хвост-к-хвосту» или конвергентые (перекрывающиеся Зл-областями), встроенные (если один ген целиком находится в каком-либо регионе другого) (Lapidot and Pilpel, 2006). При описании и исследовании перекрывающихся транскриптов важно учитывать и другие их характеристики, например, сплайсинг транскриптов в САС-паре, способность кодировать белки и количество перекрывающихся транскриптов исследуемого локуса (рис.1).

А. Ориентация транскриптов

перекрытие 5'-районов

перекрытие 3'-районов «а —

полное перекрытие Б. Сплайсинг транскриптов

экзон-экзонныс перекрытия

В. Наличие ОРС в транскриптах

оба трапскрилта не кодирующие

кодиругощии-пекодирующии транскрипты

оба транскрипта кодирующие Д. Другие характеристики САС пар

неперекрывающиеся разнонаправленные пары

серия перекрывающихся транскриптов

интрон-экзонные перекрытия

кластер перекрывающихся транскриптов

Рисунок 1. Характеристики организации транскриптов перекрывающихся генов (по: (Munroe and Zhu, 2006) с изменениями). А. Ориентация перекрывающихся транскриптов относительно друг друга. Б. Сплайсинг перекрывающихся транскриптов. В. Наличие открытой рамки считывания (способность кодировать белок) в перекрывающихся транскриптах. Г. Другие характеристики перекрывающихся транскриптов. Толстыми линиями обозначены экзоны. ОРС - открытая рамка считывания. САС - смысловой-антисмысловой.

В более ранних работах было показано, что преобладающими в геноме млекопитающих являются конвергентные САС-пары (Chen et al., 2004; Shendure et al., 2002; Yelin et al., 2003; Lehner et al., 2002; Veeramachaneni et al., 2004). Однако недавние исследования показали преобладание перекрытий дивергентного типа (Li et al., 2006; Zhang et al., 2006; Katayama et al., 2005; Finocchiaro et al. 2007). У дрозофилы преобладает конвергентный тип перекрытия транскриптов в САС-парах (Zhang et al., 2006).

Всестороннее описание типов перекрывания генов и их транскриптов на данный момент затруднено, так как большинство генов экспрессируют варианты транскриптов, которые плохо представлены в базах данных. Это происходит оттого, что границы многих генов определены не чётко. При этом в САС-взаимодействие часто вовлекаются транскрипты, возникающие как на основе разных вариантов полиаденилирования, так и на основе альтернативного сайта старта транскрипции, который может находиться на расстоянии в тысячи пар оснований от аннотированной 5"-области гена (The ENCODE Project Consortium 2007; Denoeud et al., 2007). Таким образом, предполагается, что не существует какого-либо доминирующего типа перекрывания генов, а существуют различные типы САС-пар транскриптов, которые могут выполнять различные регуляторные роли в геноме (Beiter, 2009).

1.1.3. Реальны ли взаимодействия в САС-паре

Перекрывающиеся гены распространены среди разных групп организмов. Так, по некоторым оценкам у человека перекрываются 7,9% генов, у мыши -8,2%, у дрозофилы - 26,2%. Среди них генов, перекрывающихся экзонами, -26,3% (человек), 21,9% (мышь), 16,8% (дрозофила) (Solda et al., 2008, Zhang et al., 2006).

Широкое распространение перекрывающихся генов и их разнонаправленных транскриптов среди разных групп организмов ставит несколько важных вопросов. Действительно ли EAT представляют собой

сложную многоуровневую систему контроля экспрессии генов, отражающую сложность строения организма? Или же антисмысловая транскрипция является в основном пространственным феноменом, возникающим или на основе совместного использования разными генами одних и тех же регуляторных элементов, и/или на основе траскрипционно более предпочтительной (выгодной) структуры хроматина? Действительно ли существуют г/мс-регуляторные взаимодействия (прямые или опосредованные) между транскриптами перекрывающихся генов? К сожалению, ни на один вопрос пока нельзя ответить удовлетворительно (Beiter et al., 2009).

1.1.4. Биологическая значимость перекрывающихся транскриптов

Признаком функциональной значимости САС-транскриптов часто выступает их тканеспецифический или стимул-специфический паттерн экспрессии. В некоторых исследованиях показано, что EAT имеют тенденцию к тканеспецифической экспрессии и/или демонстрируют связь с паттерном экспрессии смыслового транскрипта (Chen et al., 2004; Bertone et al., 2004; Oeder et al., 2007; Katayama et al., 2005; Vallon-Christersson et al., 2007; Kiyosawa et al., 2005; Richards et al., 2006; Werner et al., 2007). Однако единой схемы, которая описывала бы влияние САС-транскриптов на экспрессию друг друга, пока не существует. По одним данным РНК, которые образуют САС-пары, часто проявляют реципрокный паттерн экспрессии (Chen et al., 2005; Werner et al., 2007), по другим данным EAT демонстрируют преобладающую тенденцию к позитивной корреляции с экспрессией смыслового транскрипта (Oeder et al., 2007; Katayama et al., 2005; Vallon-Christersson et al., 2007). Экспрессирующиеся реципрокно и коэкспрессирующиеся пары перекрывающихся транскриптов обладают высоким уровнем консервативности, а уровень коэкспресии и реципрокной экспрессии гораздо выше, чем это можно было бы ожидать, будь такие паттерны экспрессии случайными (Chen et al., 2005). Это указывает на высокую функциональную значимость перекрытий в регуляции экспрессии генов.

В широкомасштабных скринингах трудно определить и доказать экспрессируются ли оба гена в одной клетке, а фракция некодирующих антисмысловых транскриптов часто недооценена во многих исследованиях. Некоторые учёные отмечают, что недостаточно судить о механизме регуляторного взаимодействия между САС-транскриптами по негативной или позитивной корреляции между уровнями их экспрессии (Beiter et al., 2009). Особенно это касается коэкспрессии. Так как биологическая значимость коэкспресии доказана только для нескольких случаев, Hurst с соавторами предположил, что в большинстве случаях коэкспресии генов вполне могут быть случайными или кажущимися и не указывать на координированность их функционирования (Batada et al., 2007). Множатся доказательства того, что расположение генов (в том числе перекрывающихся) в эукариотических геномах не случайно (Hurst et al., 2004; Poyatos et al., 2006; Semon and Duret, 2006), то есть гены, имеющие схожую или координируемую экспрессию, часто собраны в кластеры. Их коэкспрессия вполне может быть следствием общего использования регуляторных элементов, таких, например, как общие энхансеры или двунаправленные промоторы (Adachi and Lieber, 2002; Trinklein et al., 2004; Li et al., 2006; Carninci et al., 2006; Lin et al., 2007). Если рассматривать коэкспрессию перекрывающихся генов на уровне структурной организации локального хроматина, то она может быть следствием одинакового статуса хроматина -транскрипционно активного («открытого»), или репрессированного («закрытого») (Gierman et al., 2007; Purmann et al., 2007; Kalmykova et al., 2005; Sproul et al., 2005).

Как отмечалось выше, корегуляция экспрессии дивергентых

перекрывающихся генов может быть следствием двунаправленной активности

промотора, распространяющейся до 5'-конца первого интрона смыслового гена

(Finocchiaro, 2007). Двунаправленные промоторы, содержащие CpG-островки,

часто ассоциируются с большим диапазоном альтернативных точек старта начала

транскрипции, которые могут быть рассеяны по ДНК на расстоянии около 100

пар оснований (Carninci, 2006). Остается неясным, влияет ли наблюдаемое

18

перекрывание транскриптов, инициируемых на этих промоторах, на траснкрипцию. Таким образом, при анализе перекрывающихся генов необходимо учитывать транскрипционный шум, возникающий из-за активности двунаправленных промоторов (Struhl, 2007). Большинство промоторов в действительности не имеет направления (Whitehouse, 2007) и неправильное направление транскрипции может быть случайным результатом ремоделирования хроматина вместе с транскрипционной активностью. Местное изменение структуры хроматина и модификационные процессы, обычно связанные с общей транскрипционной активностью, также могут быть источником высокого уровня фоновой транскрипционной активности возникающей на скрытых промоторах. Это тоже может объяснять наличие некоторых некодирующих антисмысловых транскриптов. Как бы то ни было, доля нефункциональных и нейтральных транскриптов или транскрипционного шума в транскрипционном выходе в геноме эукариот остается неясной (The ENCODE Project Consortium (2007); Kapranov et al., 2007; Brosius, 2005; Pauler et al., 2007; Werner and Berdal, 2005; Mercer et al., 2008).

1.1.5. Сложность строения организма и количество перекрывающихся

транскриптов

Антисмысловая траскрипция описана у вирусов (Landry et al., 2007; Gaudray, et al., 2002), бактерий (Wagner and Simons, 1994; Wagner et al., 2002), грибов (Gunasekeraet al., 2004), растений (Mol et al., 1990; Osato et al., 2003; Wang et al., 2006), беспозвоночных (Lee et al., 2005) и млекопитающих. Если EAT предоставляют дополнительный слой для транскрипционной регуляции, то можно предположить, что исторически сложившиеся эволюционно выгодные САС-паттерны экспрессии будут консервативны, и, возможно, количество EAT будет зависеть от сложности организма. Предпринимались попытки сравнить уровень антисмысловой транскрипции у разных организмов с использованием биоинформационных методов in silico (Zhang et al., 2006; Sun et al., 2006). При

этом было показано, что теоретические оценки содержания EAT сильно зависят от общего числа транскриптов, включенных в анализ. В итоге оказалось, что возможность любого транскрипта участвовать в САС-регуляции у дрозофил выше, чем у человека и особенно низка у нематод. Большую частоту перекрываний транскриптов у дрозофилы объясняют высокой плотностью генов (Solda, 2008). В целом, никаких корреляций между антисмысловой транскрипцией и сложностью организации многоклеточных животных обнаружено не было (Sun et al., 2006).

1.1.6. Предположения о возникновении и эволюции перекрывающихся генов

и их транскриптов

Предложено несколько механизмов, объясняющих возникновение перекрывающихся генов и САС-транскриптов в эволюционом развитии. Это транслокации и транспозиции, удлинение генов путем заимствования сигналов инициации транскрипции или терминации с противоположной цепи ДНК, и формирование новых генов и сплайс вариантов (Makalowska et al., 2007; Keese et al., 1992; Shintani et al., 1999; Makalowska et al., 2005).

Анализ геномов семи позвоночных животных показал, что большинство перекрытий между генами возникало стохастически, не подвергаясь никакому позитивному давлению по направлению к перекрытию (Makalowska et al., 2007). В результате был сделан вывод, что регуляторные взаимодействия между цис-САС-парами в достаточной степени редки и возникают случайно вследствие перестроек при формировании новых генов (Makalowska et al., 2007). Такое заключение приемлемо для генов, кодирующих белки, но не ясно, насколько оно применимо для некодирующих EAT, эволюционирующих с гораздо большей скоростью. Ведь отбор действует негативно в отношении перекрытий между генами, кодирующими белки, поэтому эволюционная консервативность перекрытий между такими генами мала. Если сложившееся в процессе эволюции

перекрытие все-таки сохраняется, то оно, возможно, используется как видо-специфический механизм для реципрокной регуляции соседних генов.

Таким образом, формирование или исчезновение генных перекрытий вызвано перестройками структуры гена и происходит чаще всего в некодирующих регионах. Так как скорость эволюции некодирующих регионов по сравнению с кодирующими выше, то в результате сначала может возникнуть корегуляция перекрывающихся белок-кодирующих генов без их коэволюции. В дальнейшем такая ситуация может привести к возникновению и эволюционированию перекрывающихся некодирующих транскриптов в сторону оптимизации регуляции их белок-кодирующих генов-партнёров (Solda et al., 2008).

1.2. Модели и механизмы регуляции перекрывающихся генов и их

транскриптов

Существующие модели механизмов регуляции смысловой мРНК антисмысловым транскриптом можно разделить на 4 типа: механизмы, связанные с процессом транскрипции, РНК-ДНК взаимодействия, РНК-РНК взаимодействия в ядре и РНК-РНК взаимодействия в цитоплазме (Faghihi and Wahlestedt, 2009). Следует отметить, что, несмотря на широкое использование искусственных антисмысловых нуклеотидов для подавления экспрессии или изменения сплайсинга пре-мРНК (Wood et al., 2007; Gleave and Monia, 2005), информации о механизмах взаимодействиях САС-транскриптов очень мало. Тем не менее, отмечается, что EAT прямо или косвенно вовлечены во все уровни контроля транскрипции. В настоящее время неизвестно, все ли эндогенные САС-транскрипты, экспрессирующиеся в одной клетке, гибридизуются друг с другом (Timmons and Good, 2006), поскольку модели механизмов взаимодействий и регуляции между САС-транскриптами строятся на основе небольшого числа исследованных перекрывающихся генов у разных видов организмов.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Черезов, Роман Олегович, 2013 год

СПИСОК ЦИТИРУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Модестова Е.А., Воронцова Ю.Е.,. Корочкин Л.И., Симонова О.Б. Получение летальных мутаций гена leg-arista-wing complex у D. melanogaster // ДАН.- 2005. Т. 403, №4. С. 564-565.

2. Петрук С.Ф., Джагаева И.В., Солдатов А.В., Симонова О.Б. Клонирование гена гена leg-arista-wing complex (lawc) и анализ его мутантных производных у дрозофилы. // Генетика. 1998. 34, №3. с. 446-448.

3. Симонова О.Б. Новый транс-регуляторный локус дрозофилы // Генетика.-2000.-T.36.N11. С.1464 - 1474.

4. Симонова О.Б., Кузин Б.А., Георгиев П.Г., Герасимова Т.П. Новая регуляторная мутация Drosopkila melanogaster //' Генетика. 1992. № 2. Т.28.-С.164-167.

5. Adachi N. and Lieber М. R. Bidirectional gene organization: A common architectural feature of the human genome // Cell. 2002. V. 109. P. 807-809.

6. Annilo Т., Kepp K. and Laan M. Natural antisense transcript of natriuretic peptide precursor A (NPPA): structural organization and modulation of NPPA expression [Электронный ресурс] // BMC Molecular Biology. 2009. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmid/19671135/

7. Aravin A.A., Naumova N.M., Tulin A.V., Vagin V.V., Rozovsky Y.M., Gvozdev V.A. Double-stranded RNA-mediated silencing of genomic tandem repeats and transposable elements in the D. melanogaster germline // Curr Biol. 2001. V. 11. P. 1017-1027.

8. Aravin A.A., Klenov M.S., Vagin V.V., Bantignies F., Cavalli G., Gvozdev V.A. Dissection of a natural RNA silencing process in the Drosophila melanogaster germ line // Mol Cell Biol. 2004. V. 24. P. 6742-6750.

9. Bartel D.P. MicroRNAs: genomics, biogenesis, mechanism, and function // Cell. 2004. V. 116. P. 281-297.

10. Bass B.L. RNA editing by adenosine deaminases that act on RNA // Annu. Rev. Biochem. 2002.V. 71. P. 817-846.

11. Batada N. N., Urrutia A. O. and Hurst L. D. Chromatin remodelling is a major source of coexpression of linked genes in yeast // Trends Genet. 2007.V. 23.P. 480-484.

12. Beiter T., Reich E., Weigert C., Niess A. M. and Simon P. Sense or antisense? False priming reverse transcription controls are required for determining sequence orientation by reverse transcription-PCR // Anal. Biochem. 2007. V.369. P. 258-261.

13. Beiter T., Reich E., Williams R. W. and Simon P. Antisense transcription: A critical look in both directions // Cell. Mol. Life Sci. 2009. V. 66. P. 94 - 112

14. Beltran M., Puig I., Pe£a C., Garcia J. M., Alvarez A. B., Pe£a R., Bonilla F. and de Herreros A. G. A natural antisense transcript regulates Zeb2/Sipl gene expression during Snail 1-induced epitheliai-mesenchymal transition // Genes Dev. 2008. V. 22. P. 756-769.

15. Bertone P., Stole V., Royce T. E., Rozowsky J. S., Urban A. E., Zhu X., Rinn J. L., Tongprasit W., Samanta M., Weissman S., Gerstein M. and Snyder M. Global identification of human transcribed sequences with genome tiling arrays // Science. 2004. V. 306. P. 2242-2246.

16. Bolland D.J., Wood A.L., Johnston C.M., Bunting S.F., Morgan G., Chakalova L., Fraser P.J., Corcoran A.E. Antisense intergenic transcription in V(D)J recombination // Nat Immunol. 2004. V. 5. P. 630-637.

17. Bolland D.J., Wood A.L., Afshar R., Featherstone K., Oltz E.M., Corcoran AJE. Antisense intergenic transcription precedes Igh D-to-J recombination and is controlled by the intronic enhancer Emu // Mol. Cell. Biol. 2007. V. 27. P. 55235533.

18. Borel C., Gagnebin M., Gehrig C., Kriventseva E.V., Zdobnov E.M., Antonarakis S.E. Mapping of small RNAs in the human ENCODE regions // Am. J. Hum. Genet. 2008. V. 82. P. 971-981.

19. Borsani O., Zhu J., Verslues P.E., Sunkar R., Zhu J.K. Endogenous siRNAs

derived from a pair of natural cis-antisense transcripts regulate salt tolerance in

Arabidopsis//Cell. 2005. V. 123. P. 1279-1291.

98

20. Bovre K. and Szybalski W. Patterns of convergent and overlapping transcription within the b2 region of coliphage lambda // Virology. 1969. V. 38. P. 614-26.

21. Brand A.H., Perrimon N. Targeted gene expression as a means of altering cell fates and generating dominant phenotypes // Development. 1993. V.118. P. 401415. -

22. Brandt T., Corces V.G. The Lawc protein is required for proper transcription by RNA polymerase II in Drosophila // Mol. Genet. Genomics. 2008. V. 280. P. 385-396.

23. Brosius J. Waste not, want not - Transcript excess in multicellular eukaryotes // Trends Genet. 2005. V. 21. P. 287-288.

24. Carlile M., Nalbant P., Preston-Fayers K., McHaffie G.S., Werner A. Processing of naturally occurring sense/antisense transcripts of the vertebrate Slc34a gene into short RNAs // Physiol Genomics. 2008. V. 12. P. 95-100.

25. Carmichael G.G. Antisense starts making more sense // Nat. Biotechnol. 2003. V. 21. P. 371-372.

26. Carninci P., Sandelin A., Lenhard B., Katayama S., Shimokawa K., Ponjavic J., Semple C. A., Taylor M. S., Engstr?m P. G., Frith M. C., Forrest A. R., AlkemaW. B., Tan S. L., Plessy C., Kodzius R., Ravasi T., Kasukawa T., Fukuda S., Kanamori-Katayama M., Kitazume Y., Kawaji H., Kai C., Nakamura M., Konno H., Nakano K., Mottagui-Tabar S., Arner P., Chesi A., Gustincich S., Persichetti F., Suzuki H., Grimmond S. M., Wells C. A., Orlando V., Wahlestedt C., Liu E. T., Harbers M., Kawai J., Bajic V. B., Hume D. A. and Hayashizaki Y. Genome-wide analysis of mammalian promoter architecture and evolution // Nat. Genet. 2006. V. 38. P. 626-635.

27. Chen J., Sun M., Kent W. J., Huang X., Xie H.,Wang W., Zhou G., Shi R. Z. and Rowley J. D. Over 20% of human transcripts might form sense-antisense pairs // Nucleic Acids Res. 2004. V. 32. P. 4812-4820.

28. Chen J., Sun M., Rowley J. D. and Hurst L. D. The small introns of antisense

genes are better explained by selection for rapid transcription than by "genomic

design"//Genetics. 2005. V. 171. P. 2151-2155.

99

29. Chen J., Sun M.,Hurst L.D.,Carmichael G.G. and Rowley J. D. Genome-wide analysis of coordinate expression and evolution of human cis-encoded senseantisense transcripts // Trends Genet. 2005. V. 21. P. 326-329.

30. Chen Z., Place R.F., Jia Z.J., Pookot D., Dahiya R. and Li L.C. Antitumor effect of dsRNA-induced p21WAFl/CIPl gene activation in human bladder cancer cells // Mol. Cancer Ther. 2008. V. 7. P. 698-703.

31. Cheng J., Kapranov P., Drenkow J., Dike S., Brubaker S., Patel S., Long J., Stern D., Tammana H., Helt G., Sementchenko V., Piccolbon A., Bekiranov S., Bailey D. K., Ganesh M., Ghosh S., Bell I., Gerhard D. S. and Gingeras T. R. Transcriptional maps of 10 human chromosomes at 5-nucleotide resolution // Science. 2005. V. 308. P. 1149- 1154.

32. Chu Y., Kalantari R., Dodu D.W., Corey D.R. Transcriptional silencing by hairpin RNAs complementary to a gene promoter // Nucleic Acid Ther. 2012. V. 22. P.147-151

33. Chu Y., Yue X., Scott T. Y., Bethany A. Janowski and David R. C. Involvement of argonaute proteins in gene silencing and activation by RNAs complementary to a non-coding transcript at the progesterone receptor promoter // Nucleic Acids Research. 2010. V. 38. P. 7736-7748.

34. Church G.M. and Gilbert W. Genomic sequencing // Proc. Natl. Acad. Sci. U S A. 1984. V. 81. P. 1991-1995

35. Clemens J.C., Worby C.A., Simonson-Leff N., Muda M., Maehama T.,Hemmings B.A., and Dixon J.E.. Use of double-stranded RNA interference in Drosophila cell lines to dissect signal transduction pathways // Proc. Natl. Acad.Sci. 2000 V. 97. P. 6499-6503.

36. Cook P. R. Nongenic transcription, gene regulation and action at a distance // J. Cell Sci. 2003. V. 116. P. 4483-4491.

37. Core L.J., Waterfall J.J., Lis J.T. Nascent RNA sequencing reveals widespread pausing and divergent initiation at human promoters // Science. 2008. V. 322. P. 1845-1848.

38. Crampton N., Bonass W.A., Kirkham J., Rivetti C., Thomson N.H. Collision events between RNA polymerases in convergent transcription studied by atomic force microscopy // Nucleic. Acids. Res. 2006. V. 34. P. 5416-5425.

39. Crooke S. T. Progress in antisense technology: the end of the beginning // Methods Enzymol. 2000. V.313. P. 3-45.

40. Czech B., Malone C.D., Zhou R., Stark A., Schlingeheyde C., Dus M., Perrimon N., Kellis M., Wohlschlegel J.A., Sachidanandam R., Hannon G.J., Brennecke J. An endogenous small interfering RNA pathway in Drosophila // Nature. 2008. V. 453. P.798-802.

41. Dantonel J.C., Quintin S., Lakatos L., et al .TBP-like factor is required fpr embryonic RNA polymerase II transcription in C. elegans // Mol. Cell. 2000. V.

A T> HI Z

42. Davidson E. H. and Britten R. J. Regulation of geneexpression: possible role of repetitive sequences // Science. 1979. V. 204. P. 1052-1059.

43. Denoeud F., Kapranov P., Ucla C., Frankish A., Castelo R., Drenkow J., Lagarde J., Alioto T., Manzano C., Chrast J., Dike S., Wyss C., Henrichsen C. N., Holroyd N., Dickson M. C., Taylor R., Hance Z., Foissac S., Myers R.M., Rogers J., Hubbard T., Harrow J., Guig R., GingerasT. R., Antonarakis S. E. and Reymond A. Prominent use of distal 5_ transcription start sites and discovery of a large number of additional exons in ENCODE regions // Genome Res. 2007. V. 17. P. 746-759.

44. Dinger M.E., Amaral P.P., Mercer T.R., Pang K.C., Bruce S.J., Gardiner B.B., Askarian-Amiri M.E., Ru K., Solda G., Simons C.,Sunkin S.M., Crowe M.L., Grimmond S.M., Perkins A.C., Mattick J.S. Long noncoding RNAs in mouse embryonic stem cell pluripotency and differentiation // Genome research. 2008. V.18. P. 1433-1445.

45. Ebralidze A.K. et al. PU.l expression is modulated by the balance of functional sense and antisense RNAs regulated by a shared cis-regulatory element // Genes Dev. 2008. V. 22. P. 2085-2092.

46. Eddy S. R. Non-coding RNA genes and the modern RNA world // Nat. Rev. Genet. 2001. V. 2. P. 919-929.

47. Eguchi Y., Itoh T. and Tomizawa J. I. Antisense RNA // Annu. Rev. Biochem. 1991. V. 60. P. 631-652.

48. Engstr9m P. G., Suzuki H., Ninomiya N., Akalin A., Sessa L., Lavorgna G., Brozzi A., Luzi L., Tan S. L., Yang L., Kunarso G., Ng E. L., Batalov S., Wahlestedt C., Kai C., Kawai J., Carninci P., Hayashizaki Y., Wells C., Bajic V. В., Orlando V., Reid J. F., Lenhard B. and Lipovich L. Complex Loci in human and mouse genomes [Электронный ресурс] // PLoS Genet. 2006. V. 2. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1449890/.

49. Faghihi M.A. and Wahlestedt C. Regulatory roles of natural antisense transcripts // Nat Rev Mol Cell Biol. 2009. V.10. P. 637-643.

50. Faghihi M.A. et al. Expression of a noncoding RNA is elevated in Alzheimer's disease and drives rapid feed-forward regulation of beta-secretase // Nat. Med. 2008. V. 14. P. 723-730.

51. Faghihi M.A., Wahlestedt C. RNA interference is not involved in natural antisense mediated regulation of gene expression in mammals [Электронный ресурс] // Genome Biol. 2006. V. 7. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1779516/

52. Faghihi M.A., Zhang M., Huang J., Modarresi F., Van der Brug M.P., Nails M.A., Cookson M.R. St-Laurent G. 3rd, Wahlestedt C. Evidence for natural antisense transcript-mediated inhibition of microRNA function [Электронный ресурс] // Genome Biol. 2010. V. 11. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2898074/

53. Fahey M. E., Moore T. F. and Higgins D. G. Overlapping antisense transcription in the human genome // Сотр. Funct. Genomics. 2002. V. 3. P. 244-253.

54. Finocchiaro G., Carro M. S., Francois S., Parise P., DiNinni V. and Muller H. Localizing hotspots of antisense transcription // Nucleic Acids Res. 2007. V. 35. P. 1488-1500.

55. Fujita PA, Rhead B, Zweig AS, Hinrichs AS, Karolchik D, Cline MS, Goldman M, Barber GP, Clawson H, Coelho A, Diekhans M, Dreszer TR, Giardine BM, Harte RA, Hillman-Jackson J, Hsu F, Kirkup V, Kuhn RM, Learned K, Li CH, Meyer LR, Pohl A, Raney BJ, Rosenbloom KR, Smith KE, Haussler D, Kent WJ. The UCSC Genome Browser database: update 2011 [Электроннй ресурс] // Nucleic Acids Res. 2011. V. 39. Режим доступа: http://nar.oxfordjournals.org/content/early/2010/10/18/nar.gkq963.full

56. Galante P. A., Vidal D. O., de Souza J. E., Camargo A. A. and de Souza S. J. Sense-antisense pairs in mammals: Functional and evolutionary considerations [Электронный ресурс] // Genome Biol. 2007. V. 8. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1868933/.

57. Gaudray G., Gachon F., Basbous J., Biard-Piechaczyk M., Devaux C. and Mesnard J. M. The complementary strand of the human T-cell leukemia virus type 1 RNA genome encodes a bZIP transcription factor that downregulates viral transcription // J. Virol. 2002. V. 76. P. 12813-12822.

58. Gazdag E., Rajkovic A., Torres-Padilla M.E., et al. Analysis of TATA-binding protein 2 (TBP2) and TBP expression suggests different roles for the two proteins in regulation of gene expression during oogenesis and early mouse development // Reproduction. 2007. V. 134. P. 51-62.

59. Ge X.,Wu Q., Jung Y. C., Chen J. and Wang S. M. A large quantity of novel human antisense transcripts detected by LongSAGE // Bioinformatics. 2006. V. 22. P. 2475-2479.

60. Ghildiyal M., Seitz H., Horwich M.D., Li C., Du Т., Lee S., Xu J., Kittler E.L., Zapp M.L., Weng Z., Zamore P.D. Endogenous siRNAs derived from transposons and mRNAs in Drosophila somatic cells // Science. 2008. V. 23. P. 1077-81

61. Gierman H. J., Indemans M. H., Koster J., Goetze S., Seppen J., Geerts D., van Driel R. and Versteeg R. Domain-wide regulation of gene expression in the human genome // Genome Res. 2007. V. 17. P. 1286-1295.

62. Giot L., Bader J.S., Brouwer C. et al. A protein interaction map of Drosophila melanogaster // Science. 2003. V.302. P.1727-1736.

63. Gleave, M. E. and Monia, B. P. Antisense therapy for cancer // Nat. Rev. Cancer. 2005. V. 5. P. 468-479.

64. Goldman S.R., Ebright R.H., Nickels B.E. Direct detection of abortive RNA transcripts in vivo // Science. 2009. V. 324. P. 927-928.

65. Gunasekera A. M., Patankar S., Schug J., Eisen G., Kissinger J., Roos D. and Wirth D. F. Widespread distribution of antisense transcripts in the Plasmodium falciparum genome // Mol. Biochem. Parasitol. 2004. V. 136. P. 35 -42.

66. Haddad F., Qin A. X., Giger J.M., Guo H. and Baldwin К. M. Potential pitfalls in the accuracy of analysis of natural sense-antisense RNA pairs by reverse transcription-PCR [Электронный ресурс] // BMC Biotechnol. 2007. V. 7. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1876213/.

67. Han J., Kim D. and Morris K.V. Promoter-associated RNA is required for RNA-directed transcriptional gene silencing in human cells // Proc. Natl Acad. Sci. 2007. V. 104. P.12422-12427.

68. Hartenstein V. Atlas of Drosophila development // Cold Spring Harbor Laboratory Press. 1993. PP. 58.

69. Hastings M. L., Ingle H. A., Lazar M. A. and Munroe S. H. Post-transcriptional regulation of thyroid hormone receptor expression by cis-acting sequences and a naturally occurring antisense RNA // J. Biol. Chem. 2000. V. 275. P. 1150711513.

70. Hatzoglou A., Deshayes F., Madry C., Lapree G., Castanas E., Tsapis A. Natural antisense RNA inhibits the expression of BCMA, a tumour necrosis factor receptor homologue [Электронный ресурс] // BMC Mol Biol. 2002. V. 18. Режим доступа: http://www.biomedcentral.eom/1471-2199/3/4/

71. Hawkins P.G., Santoso S., Adams C., Anest V. and Morris K.V. Promoter targeted small RNAs induce long-term transcriptional gene silencing in human cells // Nucleic Acids Res. 2009. V. 37. P. 2984-2995.

72. Hochheimer A. and Tijan R. Diversified transcription initiation complexes expand promoter selectivity and tissuespecific gene expression // Genes & Dev. 2003. V. 17. P.1309-1320.

73. Hochheimer A., Zhou S., Zheng S., Holmes MC, Tjian R. TRF2 associares with DREF and directs promoter-selective gene expression in Drosophila // Nature. 2002. V.420. P.439-445.

74. Huang V., Qin Y., Wang J., Wang X., Place R.F., Lin G., Lue T.F. and Li L.-C. RNAa is conserved in mammalian cells [Электронный ресурс] // PLoS ONE. 2010. V. 5. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/20107511.

75. Hurst L.D., Pal C., Lercher M.J. The evolutionary dynamics of eukaryotic gene order // Nat. Rev. Genet. 2004. V. 5. P. 299-310.

76. Imamura T. et al. Non-coding RNA directed DNA demethylation of Sphkl CpG island // BiochemBiophys Res Commun. 2004. V. 322. P. 593-600.

77. Impey S., McCorkle S. R., Cha-Molstad H., Dwyer J. M., Yochum G. S., Boss J. M., McWeeney S., Dunn J. J., Mandel G. and Goodman R. H. Defining the CREB regulon: a genome-wide analysis of transcription factor regulatory regions // Cell. 2004. V. 119. P. 1041-1054.

78. Itoh T. and Tomizawa J. Formation of an RNA primer for initiation of replication of ColEl DNA by ribonuclease H // Proc. Natl. Acad. Sci. 1980. V. 77. P. 2450-2454.

79. Jacob F. and Monod J. Genetic regulatory mechanism in the synhesis of proteins // J. Mol. Biol. 1961. V. 3. P. 318-356.

80. Janowski B.A., Huffman K.E., Schwartz J.C., Ram R., Hardy D., Shames D.S., Minna J.D. and Corey D.R. Inhibiting gene expression at transcription start sites in chromosomal DNA by antigene RNAs //Nat. Chem. Biol. 2005. V. l.P. 216222.

81. Janowski B.A., Younger S.T., Hardy D.B., Ram R., Huffman K.E. and Corey D.R. Activating gene expression in mammalian cells with promoter-targeted duplex RNAs //Nat. Chem. Biol. 2007. V. 3. P. 166-173.

82. Jin H., Vacic V., Girke T., Lonardi S., Zhu J.K. Small RNAs and the regulation of cis-natural antisense transcripts in Arabidopsis // BMC Mol. Biol. - 2008. - V. 9..

83. Johnson J. M., Edwards S., Shoemaker D. and Schadt E. E. Dark matter in the genome: Evidence of widespread transcription detected by microarray tiling experiments // Trends Genet. 2005. V. 21. P. 93 -102.

84. Kalmykova A. I., Nurminsky D. I., Ryzhov D. V. and Shevelyov Y. Y. Regulated chromatin domain comprising cluster of co-expressed genes in Drosophila melanogaster //Nucleic Acids Res. 2005. V. 33. P. 1435-1444.

85. Kampa D., Cheng J., Kapranov P., Yamanaka M., Brubaker S., Cawley S., Drenkow J., Piccolboni A., Bekiranov S., Helt G., Tammana H. and Gingeras T. R. Novel RNAs identified from an iri-uepth analysis of the transcriptome of human chromosomes 21 and 22 // Genome Res. - 2004. V. 14. P. 331-342.

86. Kanduri C. Functional insights into long antisense noncoding RNA Kcnqlotl mediated bidirectional silencing // RNA Biol. 2008. V.5. P. 208 - 2011.

87. Kapranov P., Cheng J., Dike S., Nix D.A., Duttagupta R., Willingham A.T., Stadler P.F., Hertel J., Hackermiiller J., Hofacker I.L.,Bell I., Cheung E., Drenkow J., Dumais E., Patel S., Helt G., Ganesh M., Ghosh S., Piccolboni A., Sementchenko V.,Tammana H., Gingeras T.R. RNA maps reveal new RNA classes and a possible function for pervasive transcription // Science. 2007. V. 16.-P. 1484-1488.

88. Kapranov P., Willingham A. T. and Gingeras T. R. Genome-wide transcription and the implications for genomic organization // Nat. Rev. Genet. 2007. V. 8. P. 413-423.

89. Katayama S., Tomaru Y., Kasukawa T., Waki K., Nakanishi M., Nakamura M.,

Nishida H., Yap C. C., Suzuki M., Kawai J., Suzuki H., Carninci P.,

Hayashizaki Y.,Wells C., Frith M., Ravasi T., Pang K. C., Hallinan J., Mattick

J., Hume D. A., Lipovich L., Batalov S., Engstr9m P. G., Mizuno Y., Faghihi M.

A., Sandelin A., Chalk A. M., Mottagui-Tabar S., Liang Z., Lenhard B. and

Wahlestedt C. RIKEN Genome Exploration Research Group; Genome Science

106

Group (Genome Network Project Core Group); FANTOM Consortium. Antisense transcription in the mammalian transcriptome // Science. 2005. V. 309. - P.1564-1566.

90. Katiyar-Agarwal S., Gao S., Vivian-Smith A., Jin H. A novel class of bacteria-induced small RNAs in Arabidopsis // Genes Dev. 2007. V.21. P.3123-34.

91. Kawahara Y. and Nishikura K. Extensive adenosine-toinosine editing detected in Alu repeats of antisense RNAs reveals scarcity of sense-antisense duplex formation // FEBS Lett. 006. V. 580. P. 2301-2305.

92. Kawaji H. et al. Hidden layers of human small RNAs [Электронный ресурс]// BMC Genomics. 2008. V. 9. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC2359750/.

93. Keese Р.К. and Gibbs A. Origins of genes: "big bang" or continuous creation // Proc. Natl. Acad. Sci. 1992. V.89. P. 9489- 9493.

94. Keisman E.L., Christiansen A.E., Baker B.S. The sex determination gene doublesex regulates the A/P organizer to direct sexspecific patterns of growth in the Drosophila genital imaginal disc // Dev. Cell. 2001. V.l. P. 215-225.

95. Kim V. N. MicroRNA biogenesis: coordinated cropping and dicing // Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 2005. V. 6. P. 376-385.

96. Kiyosawa H.,Mise,N., Iwase S., Hayashizaki Y. and Abe K. Disclosing hidden transcripts: Mouse natural senseantisense transcripts tend to be poly(A) negative and nuclear localized // Genome Res. 2005. V. 15. - P. 463-474.

97. Kohn W.D., Kay C.M., Hodges R.S. Salt effects on protein stability: two-stranded alpha-helical coiled-coils containing inter- or intrahelical ion pairs // J Mol Biol. 1997. V. 267. P. 1039-1052.

98. Komurian-Pradel F., Perret M., Deiman В., Sodoyer M., Lotteau V., Paranhos-Baccal G. and Andr, P. Strand specific quantitative real-time PCR to study replication of hepatitis С virus genome // J. Virol. Methods. 2004. V. 116. P. 103- 106.

99. Kopytova D.V., Krasnov A.N., Kopantceva M.R. et al. Two isoforms of

Drosophila TRF2 are involved in embryonic development, premeiotic chromatin

107

condensation and proper differentiation of germ cells of both sexes // Mol. Cell Biol. 2006. V.26. P.7492 - 505.

100. Kumar M. and Carmichael G. G. Antisense RNA: function and fate of duplex RNA in cells of higher eukaryotes // Microbiol. Mol. Biol. Rev. 1998. V. 62. P. 1415-1434.

101. Lacatena R. M. and Cesareni G. Base pairing of RNA I with its complementary sequence in the primer precursor inhibits ColEl replication // Nature. 1981. V. 294. P. 623-626.

102. Lagos-Quintana M., Rauhut R., Lendeckel W. and Tuschl T. Identification of novel genes coding for small expressed RNAs // Science. 2001 V. 294. P. 853858.

103. Lai J., Lehman M.L., Dinger M.E., Hendy S.C., Mercer T.R., Seim I., Lawrence M.G., Mattick J.S., Clements J.A., Nelson C.C. A variant of the KLK4 gene is expressed as a cis sense-antisense chimeric transcript in prostate cancer cells // RNA. 2010. V. 16. - P. 1156-1166

104. Landry S., Halin M., Lefort S., Audet, B., Vaquero, C., Mesnard, J. M. and Barbeau B. Detection, characterization and regulation of antisense transcripts in HIV-1 // Retrovirology. 2007- V. 4- P. 71.

105. Lapidot M. and Pilpel Y. Genome-wide natural antisense transcription: Coupling its regulation to its different regulatory mechanisms // EMBO Rep-2006. V. 7. P. 1216-1222.

106. Lau N. C., Lim L. P., Weinstein E. G. and Barte, D. P. An abundant class of tiny RNAs with probable regulatory roles in in Caenorhabditis elegans // Science. 2001. V. 294. P. 858-862.

107. Lavorgna G., Dahary D., Lehner B., Sorek R., Sanderson C. M. and Casari G. In search of antisense //Trends Biochem. Sci. 2004. V. 29. P. 88-94.

108. Lee R. C. and Ambros V. An extensive class of small RNAs in Caenorhabditis elegans // Science. 2001. V. 294. P. 862-864.

109. Lee R. С., Feinbaum R. L. and Ambros V. The C. elegans heterochronic gene lin-4 encodes small RNAs with antisense complementarity to lin-14 // Cell. 1993. V. 75. P. 843-854.

110. Lee S., Bao J., ZhouG., Shapiro J., Xu J., Shi R. Z., Lu X., Clark Т., Johnson D„ Kim Y. C., Wing C., Tseng C., Sun M., Lin W., Wang J., Yang H., Wang J, Du W., Wu С. I., Zhang X. and Wang S. M. Detecting novel low-abundant transcripts in Drosophila // RNA. 2005. V. 11. P. 939-946.

111. Lehner В., Williams G., Campbell R. D. and Sanderson С. M. Antisense transcripts in the human genome // Trends Genet. 2002. V. 18. P. 63-65.

112. Li L-C., Okino S.T., Zhao H., Place R.F., Pookot D., Urakami S., Enokida H. and Dahiya,R. Small dsRNAs induce transcriptional activation in human cells // Proc. Natl Acad. Sci. 2006. V.103. P. 17337-17342.

113. Li Y. Y., Qin L., Guo Z. M„ Liu L., Xu H., Hao P., Su J., Shi Y., He W. Z. and Li Y. X. In silico discovery of human natural antisense transcripts // BMC Bioinformatics. 2006. V. 7. P. 18.

114. Li Y. Y., Yu H., Guo Z.M., Guo T. Q., Tu K. and Li Y. X. Systematic analysis of head-to-head gene organization: Evolutionary conservation and potential biological relevance [Электронный ресурс] // PLoS Comput. Biol. 2006. V. 2. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1487180/.

115. Lin J. M., Collins P. J., Trinklein N.D., Fu Y., Xi H., Myers R. M. and Weng Z. Transcription factor binding and modified histones in human bidirectional promoters // Genome Res. 2007. V. 17. P. 818-827.

116. Lindsley, D.M., Zimm, G., The genome of Drosophila melanogaster NY: Academic Press, Inc. 1992. PP. 1134

117. Makalowska I., Li, C. F. and Makalowski W. Overlapping genes in vertebrate genomes // Comput. Biol. Chem. 2005. V. 29. P. 1-12.

118. Makalowska I., Lin C. F., Hemande, K. Birth and death of gene overlaps in vertebrates // BMC. Evol. Biol. 2007. V. 7. P. 193.

119. Matsui K, Nishizawa M, Ozaki T, Kimura T, Hashimoto I, Yamada M, Kaibori

M, Kamiyama Y, Ito S, Okumura T. Natural antisense transcript stabilizes

109

inducible nitric oxide synthase messenger RNA in rat hepatocytes // Hepatology. 2008. V. 47. P. 686-97.

120. Mazo A., Hodgson J.W., Petruk S., Sedkov Y. and Brock H. W. Transcriptional interference: an unexpected layer of complexity in gene regulation // Journal of cell science. 2007. V.120. P. 2755-2761.

121. Mela A., Tsitilou S.G., Yannopoulos G. Wiser (tsl): a recessive X-linked temperature-sensitive lethal mutation that affects the wings and the eyes in Drosophila melanogaster // Genetica. 2009. V.135. P. 333-45.

122. Mercer T.R., Dinger M. E., Sunkin S. M., Mehler M. F. and Mattick J. S. Specific expression of long noncoding RNAs in the mouse brain // Proc. Natl. Acad. Sci. 2008. V. 105. P. 716-721.

123. Migeon B. R., Lee C. H., Chowdhury A. K. and Carpenter H. Species differences in TSIX/Tsix reveal the roles of these genes in X-chromosome inactivation // Am. J. Hum. Genet. 2002. V. 71. P. 286-293.

124. Mohammad F., Pandey R..R., Nagano T., Chakalova L., Mondal T., Fraser P., Kanduri C. Kcnqlotl/Litl noncoding RNA mediates transcriptional silencing by targeting to the perinucleolar region // Mol. Cell. Biol. 2008 V. 28. P. 3713-28.

125. Mol J.N., van der Krol A. R., van Tunen A. J., van Blokland R., de Lange P. and Stuitje A. R. Regulation of plant gene expression by antisenseRNA // FEBS Lett. 1990. V. 268. P. 427-430.

126. Mondal T., Rasmussen M., Pandey G.K., Isaksson A., Kanduri C. Characterization of the RNA content of chromatin // Genome Res. 2010. V. 20. P. 899-907.

127. Morris K.V. RNA-directed transcriptional gene silencing and activation in human cells Oligonucleotides. 2009. V. 19. P. 299-305.

128. Morris K.V., Chan S.W., Jacobsen S.E. and Looney D.J. Small interfering RNA-induced transcriptional gene silencing in human cells // Science. 2004. V. 305. P. 1289-1292.

129. Morris K.V., Santoso S., Turner A-M., Pastori C. and Hawkins P.G. Bidirectional transcription directs both transcriptional gene activation and suppression in human cells [Электронный ресурс] // PLoS Genet. 2008. V. 4. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19008947 .

130. Munroe S. H. Diversity of antisense regulation in eukaryotes: multiple mechanisms, emerging patterns //J. Cell. Biochem. 2004. V.93. P. 664-671.

131. Munroe S.H. and Zhu J. Overlapping transcripts, double-stranded RNA and antisense regulation: A genomic perspective // Cell. Mol. Life Sci. 2006. V.63 P. 2102-2118

132. Napoli S., Pastori C., Magistri M., Carbone G.M. and Catapano C.V. Promoter-specific transcriptional interference and c-myc gene silencing by siRNAs in human cells // EMBO J. 2009. V. 28. P. 1708-1719.

133. Navarro P., Pichard S., Ciaudo C., Avner P. and Rougeulle C. Tsix transcription across the Xist gene alters chromatin conformation without affecting Xist transcription: implications for X-chromosome inactivation //Genes Dev. 2005. V. 19. P. 1474-1484.

134. Neeman Y., Dahary D., Levanon E.Y., Sorek R. and Eisenberg E. Is there any sense in antisense editing? // Trends in Genetics. - 2005. V. 21. P. 544-547.

135. Nishikura K. Editor meets silencer: crosstalk between RNA editing and RNA interference //Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 2006. V. 7. P. 919-931.

136. O'Donnell K.A. and Boeke J.D. Mighty Piwis defend the germline against genome intruders Cell. 2007. V. 129. P. 37-44.

137. Oeder S., Mages J., Flicek P. and Lang R. Uncovering information on expression of natural antisense transcripts in Affymetrix OE430 datasets [Электронный ресурс] // BMC Genomics. 2007. Режим доступа: http://www.biomedcentral.eom/1471-2164/8/200/.

138. Ogawa Y., Sun В. К. and Lee J. T. Intersection of the RNA interference and X-inactivation pathways// Science. 2008. V. 320. P. 1336-1341.

139. Okamura К., Balla S., Martin R., Liu N., Lai E.C. Two distinct mechanisms generate endogenous siRNAs from bidirectional transcription in Drosophila melanogaster II Nat. Struct. Mol. Biol. 2008. V. 15. P. 581-590

140. Osato N., Suzuki Y., Ikeo K., Gojobori T. Transcriptional interferences in cis natural antisense transcripts of humans and mice // Genetics. 2007. V. 176. P. 1299-1306.

141. Osato N., Yamada H., Satoh К., Ooka H., Yamamoto M., Suzuki K., Kawai, J., Carninci P., Ohtomo Y., Murakami K., Matsubara K., Kikuchi S. and Hayashizaki Y. Antisense transcripts with rice full-length cDNAs [Электронный ресурс]// Genome Biol. 2003. V. 5. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC395737/.

142. Panaey R.R., Mondal Т., Mohammad F., Enroth S., Redrup L., Komorowski J., Nagano Т., Mancini-Dinardo D.,Kanduri C. Kcnqlotl antisense noncoding RNA mediates lineage-specific transcriptional silencing through chromatin-level regulation // Mol. Cell. 2008. V. 32. P. 232-46.

143. Pasquinelli A. E., Reinhart B. J., Slack F., Martindale M. Q., Kuroda M. I., Mailer В., Hayward D. C., Ball E. E., Degnan В., Muller P., Spring J., Srinivasan A., Fishman M., Finnerty J., Corbo J., Levine M., Leahy P., Davidson E. and Ruvkun G. Conservation of the sequence and temporal expression of let-7 heterochronic regulatory RNA // Nature. 2000. V. 408. P. 86-89.

144. Pauler F. M., Koerner M. V. and Barlow D. P. Silencing by imprinted noncoding RNAs: Is transcription the answer? // Trends Genet. 2007. V. 23. P. 284-292.

145. Pauler F. M., Strieker S. H., Warczok К. E. and Barlow D. P. Long-range DNase I hypersensitivity mapping reveals the imprinted Igf2r and Air promoters share cis-regulatory elements // Genome Res. 2005. V. 15. P. 1379-1387.

146. Perocchi F., Xu Z., Clauder-Munster S. and Steinmetz L. M. Antisense artifacts in transcriptome microarray experiments are resolved by actinomycin D

[Электронный ресурс] // Nucleic Acids Res. 2007. V. 35. Режим доступа: http://nar .oxfordj ournals. org/content/3 5/19/e 12 8. full.

147. Peters N.T., Rohrbach J.A., Zalewski B.A, Byrkett C.M., and Vaughn J.C. RNA editing and regulation of Drosophila 4f-rnp expression by sas-10 antisense readthrough mRNA transcripts // RNA. 2003. V. 9. P. 698-710

148. Petschek J.P., Scheckelhoff M.R., Mermer M.J., and Vaughn J.C. RNA editing and alternative splicing generate mRNA transcript diversity from the Drosophila 4f-rnp locus // Gene. 1997. V.204. P. 267 - 276.

149. Pfaffl M.W. A new mathematical model for relative quantification in real-time RT-PCR. //Nucl. Acids Res. 2001. V. 29. P. 2002-2007.

150. Pfaffl M.W., Horgan G.W., Dempfle L. Relative expression software tool (REST) for group-wise comparison and statistical analysis of relative expression results in real-time PCR [Электронный ресурс] // Nucleic Acids Res. 2002. V. 30. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC113859/

151. Poyatos J. F. and Hurst L. D. Is optimal gene order impossible? // Trends Genet. 2006. V. 22. P. 420-423.

152. Preker P., Nielsen J., Kammler S., Lykke-Andersen S., Christensen M.S., Mapendano C.K., Schierup M.H., Jensen Т.Н. RNA exosome depletion reveals transcription upstream of active human promoters // Science. 2008. V. 32. P. 1851-1854.

153. Prescott E.M., Proudfoot N.J. Transcriptional collision between convergent genes in budding yeast // Proc. Natl. Acad. Sci. 2002. V. 99. P. 8796-801.

154. Pulukuri S.M.K. and Rao J.S. Small-interfering RNA-directed reversal of urokinase plasminogen activator dimethylation inhibits prostate tumor growth and metastasis // Cancer Res. 2007. V. 67. P. 6637-6646.

155. Purmann A., Toedling J., Schueler M., Carninci P., Lehrach H., Hayashizaki Y., Huber W. and Sperling S. Genomic organization of transcriptomes in mammals: Coregulation and cofunctionality // Genomics. 2007. V. 89. P. 580-587.

156. Quere R., Manchon L., Lejeune M., Clement O., Pierrat F., Bonafoux В., Commes Т., Piquemal D. and Marti J. MiningSAGEdata allows large-scale, sensitive screening of antisense transcript expression [Электронный ресурс] // Nucleic Acids Res. 2004. V. 32. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC534641/.

157. Rabenstein M. D, Zhou S., Lis J. Т., Tjian R. TATA box-binding protein (TBP)-related factor 2 (TRF2), a third member of the TBP family. // Proc Natl Acad Sci USA. 1999. V. 96. P. 4791-4796.

158. Reis E. M., Louro R., Nakaya H. I. and Verjovski-Almeida S. As antisense RNA gets intronic // OMICS. 2005. V. 9. P. 2-12.

159. Richards M., Tan S. P., Chan W. K. and Bongso A. Reverse serial analysis of gene expression (SAGE) characterization of orphan SAGE tags from human embryonic stem cells identifies the presence of novel transcripts and antisense transcription of key pluripotency genes // Stem Cells. 2006. V. 24. P. 11621173.

160. Ronai D. et al. Detection of chromatin-associated single-stranded DNA in regions targeted for somatic hypermutation // J. Exp. Med. 2007. V. 204. P. 181-90.

161. Saccomanno L. and Bass B.L. A minor fraction of basic fibroblast growth factor mRNA is deaminated in Xenopus stage VI and matured oocytes // RNA. 1999. V. 5. P. 39-48.

162. Molecular cloning: a laboratory manual. 3d edition / ed. by Sambrook J. and Russel D.W. / Cold Spring Harbor Laboratory Press. 2001.

163. Sauer F. and Tjian R. Mechanisms of transcriptional activation: differences and similarities between yeast, Drosophila, and man // Current Opinion in Genetics & Development. 1997. V.7. P. 176-181.

164. Saunder L.R., Barber G.N. The dsRNA binding protein family: critical roles, divers cellular functions // Faseb J. 2003. V. 17. P. 961-983.

165. Scherer L. J. and Rossi J. J. Approaches for the sequence- specific knockdown

of mRNA // Nat. Biotechnol. 2003. V. 21. P. 1457-1465.

114

166. Schneider I.. Cell lines derived from late embryonic stages of Drosophila melanogaster // J. Embryol. Exp. Morphol. 1972. V.27. P.353—365.

167. Schwartz J.C., Younger S.T., Nguyen N.B., Hardy D.B., Monia B.P., Corey D.R., Janowski B.A. Antisense transcripts are targets for activating small RNAs // Nat. Struct. Mol. Biol. 2008. V. 15. P. 842-848.

168. Schwartz J.C., Younger S.T., Nguyen N., Hardy D.B., Monia B.P., Corey D.R. and Janowski B.A. Antisense transcripts are targets for activating small RNAs // Nat. Struct. Mol. Biol. 2008. V. 15. P. 842-848.

169. Seeburg P.H., Hartner J. Regulation of ion channel/neurotransmitter receptor function by RNA editing // Curr. Opin. Neurobiol.2003. V. 13. P. 279-83.

170. Seila A.C., Core L.J., Lis J.T., Sharp P.A. Divergent transcription from active

pi \-/lllv_Hv^lO // UVlUl^/U. ¿UU О. V . JZ/., JT. !Ot7—iojl.

171. Semon M. and Duret L. Evolutionary origin and maintenance of coexpressed gene clusters in mammals // Mol.Biol. Evol. 2006. V. 23. P. 1715-1723.

172. Shearwin K.E., Callen B.P., Egan J.B. Transcriptional interference - a crash course // Trends Genet. 2005. V. 21,- P. 339-45.

173. Shendure J. and Church G. M. Computational discovery of sense-antisense transcription in the human and mouse genomes // Genome Biol. 2002. V. 3. P. 4401-4414.

174. Shimada Y., Yonemura S., Ohkura H., et al. Polarized transport of Frizzled along the planar microtubule arrays in Drosophila wing epithelium // Dev. Cell. 2006. V.10. P. 209-222.

175. Shintani S., O'hUigin C., Toyosawa S., Michalova V. and Klein J. Origin of gene overlap: The case of TCP1 and ACAT2 // Genetics. 1999. V.152. P. 743754.

176. Solda G., Suyama M., Pelucchi P., Boi S„ Guffanti A., Rizzi E., Bork P., Tenchini M.L. and Ciccarelli F.D. Non-random retention of protein-coding overlapping genes in Metazoa [ Электронный ресурс] // BMC Genomics. 2008. V. 9. Режим доступа: http.V/www.biomedcentral.com/1471-2164/9/174

177. Biology of Drosophila. Sonnenblick B.P. (ed by M. Demerec). 1950. J Wiley, New York. P. 62-67.

178. Spiegelman W. G., Reichardt L. F., Yaniv M., Heinemann S. F., Kaiser A. D. and Eisen H. Bidirectional transcription and the regulation of Phage lambda repressor synthesis // Proc. Natl. Acad. Sci. 1972. V. 69. P. 3156-3160.

179. Sproul D., Gilbert N. and Bickmore W.A. The role of chromatin structure in regulating the expression of clustered genes // Nat. Rev. Genet. 2005. V. 6. P. 775-781.

180. Storz G., Altuvia S. and Wassarman K. M. An abundance of RNA regulators // Annu. Rev. Biochem. 2005. V. 74. P. 199-217.

181. Struhl K. Transcriptional noise and the fidelity of initiation by RNA polymerase II//Nat. Struct. Mol. Biol. 2007. V. 14. P. 103-105.

182. Sun M., Hurst L. D., Carmichael G. G. and Chen J. Evidence for variation in abundance of antisense transcripts between multicellular animals but no relationship between antisense transcription and organismic complexity // Genome Res. 2006. V. 16. P. 922-933.

183. Suzuki K., Shijuuku T., Fukamachi T., Zaunders J., Guillemin G., Cooper D. and Kelleher A. Prolonged transcriptional silencing and CpG methylation induced by siRNAs targeted to the HIV-1 promoter region // J. RNAi Gene Silencing. 2005. V. 1. P. 66-78.

184. Tautz D. Whole mount in situ hybridization for the detection of mRNA in Drosophila embryos // DIG Application Manual for Nonradioactive In Situ Hybridization. 2008. Roche Diagnostics. GmbH. P. 186 - 193.

185. Teichmann M, Wang Z, Martinez E, Tjernberg A, Zhang D, Vollmer F, Chait BT, Roeder RG. Human TATA-binding protein-related factor-2 (hTRF2) stably associates with hTFIIA in HeLa cells // Proc Natl Acad Sci USA. 1999 V. 96. P. 13720-13725.

186. The ENCODE Project Consortium. Identification and analysis of functional elements in 1% of the human genome by the ENCODE pilot project // Nature. 2007. V. 447. P. 799-816.

187. Timmons J. A. and Good L. Does everything now make (anti)sense? // Biochem. Soc. Trans. 2006. V. 34. P. 1148-1150.

188. Ting A.H., Schuebel K.E., Herman J.G. and Baylin S.B. Short double-stranded RNA induces transcriptional gene silencing in human cancer cells in the absence ofDNA methylation//Nat. Gen. 2005. V. 37. P. 906-910.

189. Tomari Y., Zamore P.D. Perspective: machines for RNAi // Genes Dev. 2005. V. 19. P. 517-529.

190. Tomikawa J., Shimokawa H., Uesaka M., Yamamoto N., Mori Y., Tsukamura H., Maeda K., and Imamura T. Single-stranded noncoding RNAs mediate local epigenetic alterations at gene promoters in rat cell lines // J. Biol. Chem. 2011. V. 286. P. 3478-34799.

191. Tommasi S. and Pfeifer G. P. In vivo structure of two divergent promoters at the ^ human PCNA locus. Synthesis of antisense RNA and S phase-dependent

binding of E2F complexes in intron 1 // J. Biol. Chem. 1999. V. 274. P. 2782927838.

192. Trinklein N. D., Aldred S. F., Hartman S. J., Schroeder D. I., Otillar R. P. and Myers R. M. An abundance of bidirectional promoters in the human genome // Genome Res. 2004. V. 14. P. 62-66.

193. Tsang S.S., Yin X., Guzzo-Arkuran C., Jones V.S., Davison A.J. Loss of resolution in gel electrophoresis of RNA: a problem associated with the presence of formaldehyde gradients // Biotechniques. 1993. V.14. P. 380-381.

194. Tufarelli C. et al. Transcription of antisense RNA leading to gene silencing and methylation as a novel cause of human genetic disease // Nat. Genet. 2003. V. 34. P. 157-65.

195. Uchida T., Rossignol F., Matthay M.A., Mounier R., Couette S., Clottes E., Clerici C. Prolonged hypoxia differentially regulates hypoxia-inducible factor (HIF)-lalpha and HIF-2alpha expression in lung epithelial cells:

^ implication of natural antisense HIF-lalpha // J. Biol. Chem. 2004. V. 279. P.

14871-14878.

196. Valencia-Sanchez M. A., Liu J., Hannon G. J. and Parker R. Control of translation and mRNA degradation by miRNAs and siRNAs // Genes Dev. 2006. V. 20. P. 515-524.

197. Vallon-Christersson J., Staaf J., Kvist A., Medstrand P., Borg A. and Rovira C. Non-coding antisense transcription detected by conventional and single-strandedcDNA microarray [Электронный ресурс] // BMC Genomics. 2007. V. 8. Режим доступа: http://www.biomedcentral.eom/1471-2164/8/295/.

198. Vanhee-Brossollet С. and Vaquero С. Do natural antisense transcripts make sense in eukaryotes? // Gene. 1998. V. 211. P. 1-9.

199. Veeramachaneni V., Makalowski W., Galdzicki M., Sood R. and Makatowska I. Mammalian overlapping genes: The comparative perspective // Genome Res. 2004. V. 4. P. 280-286.

200. Villella A., Hall J.C. Courtship anomalies caused by doublesex mutations in Drosophila melanogaster // Genetics. 1996. V.149. P.331-344.

201. Wagner E. G. and Simons R. W. Antisense RNA control in bacteria, phages, and plasmids // Annu. Rev. Microbiol. 1994. V. 48. P. 713-742.

202. Wagner E. G., Altuvia S. and Romby P. Antisense RNAs in bacteria and their genetic elements // Adv. Genet. 2002. V. 46. P. 361-398.

203. Wahl M. В., Heinzmann U. and Imai K. Long. SAGE analysis revealed the presence of a large number of novel antisense genes in the mouse genome // Bioinformatics. 2005. V. 21. P. 1389-1392.

204. Wang H., Chua N. H. and Wang X. J. Prediction of trans-antisense transcripts in Arabidopsis thaliana [Электронный ресурс] // Genome Biol. 2006. V. 7. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC 1794575/.

205. Wang P., Yin S., Zhang Z., Xin D., Hu L., Kong X., Hurst L.D. Evidence for common short natural trans sense-antisense pairing between transcripts from protein coding genes [Электронный ресурс] // Genome Biol. 2008. V. 9. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/pmid/19055728/

206. Wassenegger M. The role of the RNAi machinery in heterochromatin formation //Cell. 2005. V. 122. P. 13-16.

207. Watanabe Т., Totoki Y., Toyoda A., Kaneda M., Kuramochi-Miyagawa S., Obata Y., Chiba H., Kohara Y., Kono Т., Nakano Т., Surani M.A., Sakaki Y., Sasaki H. Endogenous siRNAs from naturally formed dsRNAs regulate transcripts in mouse oocytes //Nature. 2008. V.453. P.539-543.

208. Wek R.C. & Hatfield G.W. Nucleotide sequence and in vivo expression of the ilvY and ilvC genes in Escherichia coli K12. Transcription from divergent overlapping promoters // J. Biol. Chem. 1986. V. 261. P. 2441-24450.

209. Werner A. and Berdal A. Natural antisense transcripts: sound or silence? // Physiol. Genomics. 2005. V. 23. P. 125-131.

210. Werner A., Schmutzler G., Carlile M., Miles C. G. and Peters H. Expression profiling of antisense transcripts on DNA arrays // Physiol. Genomics. 2007. V. 28. P. 294-300.

211. Whitehouse I., Rando O. J., Delrow J. and Tsukiyama T. Chromatin remodelling at promoters suppresses antisense transcription // Nature. 2007. V. 450. P. 1031-1035.

212. Wickens M. and Takayama K. RNA. Deviants - or emissaries // Nature. 1994. V. 367. P. 17-18.

213. Wightman В., Ha I. and Ruvkun G. Posttranscriptional regulation of the heterochronic gene lin-14 by lin-4 mediates temporal pattern formation in C. elegans // Cell. 1993. V. 75. P. 855-862.

214. Wong F., Yuh Z.T., Schaefer E.L. Overlapping transcription units in the transient receptor potential locus of Drosophila melanogaster II Somat. Cell. Mol. Genet. 1987. V. 13. P. 661-669.

215. Wood M., Yin H. and McClorey G. Modulating the expression of disease genes with RNA-based therapy [Электронный ресурс] // PLoS Genet. 2007. V. 3. Режим доступа: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC1904251/.

216. Yamamoto D., Fujitani K., Usui K. et al. From behavior to development: genes for sexual behavior define the neuronal sexual switch in Drosophila // Mech. Dev. 1998. V.73.P. 135-146.

217. Yelin R., Dahary D., Sorek R., Levanon E. Y., Goldstein O., Shoshan A., Diber A., Biton S., Tamir Y., Khosravi R., Nemzer S., Pinner E., Walach S., Bernstein J., Savitsky K. and Rotman G. Widespread occurrence of antisense transcription in the human genome // Nat. Biotechnol. 2003. V. 21. P. 379- 386.

218. Yu W., Gius D., Onyango P., Muldoon-Jacobs K., Karp J., Feinberg A. P. and Cui H. et al. Epigenetic silencing of tumour suppressor gene pi 5 by its antisense RNA // Nature. 2008. V. 451. P. 202-6.

219. Zhang B.,Wang Q. and Pan X. MicroRNAs and their regulatory roles in animals and plants // J. Cell. Physiol. 2007. V. 210. P. 279-289.

220. Zhang D., Pentttila T.L., Morris P.L., Teichmann M., Roeder R.G. Spermiogenesis deficiency in mice lacking the Trf2 gene. // Science. 2001. V. 292. P. 1153-1155.

221. Zhang M.-X., Ou H., Shen Y.H., Wang J., Coselli J. and Wang X.L. Regulation of endothelial nitric oxide synthase by small RNA // Proc. Natl Acad. Sci. 2005. V.102. P.16967-19972.

222. Zhang Y., Liu X. S., Liu Q. R. and Wei L. Genomewide in silico identification and analysis of cis natural antisense transcripts (cis-NATs) in ten species // Nucleic Acids Res. 2006. V. 34. P. 3465-3475.

223. Zubko E., Meyer P. A natural antisense transcript of the Petunia hybrida Sho gene suggests a role for an antisense mechanism in cytokinin regulation // Plant J. 2007. V. 52. P. 1131-1139.