Молекулярно-генетический анализ экспрессии импринтированных генов Igf2 и H19 у партеногенетических эмбрионов мышей тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.00.15, кандидат биологических наук Ростам Задех Джалал

• Ростам Задех Джалал
• кандидат биологических наук
• 2005

Оглавление диссертации кандидат биологических наук Ростам Задех Джалал

1. ВВЕДЕНИЕ

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Эпигенетика и ее значение для биологии, сельского хозяйства и медицины

2.2. Практическое значение эпигенетики

2.2.1. Проблемы малигнизации тканей (Рак)

2.2.2. Наследственные болезни

2.2.3. Эпигенетические защитные механизмы

2.2.4. Сельское хозяйство

2.2.5. Клонирование

2.3. Геномный импринтинг

2.4. Генетические и эпигенетические особенности импринтированных генов

2.5. Цикл развития импринтов ^

2.5.1. Стирание импринтов

2.5.2. Установление импринтинга

2.5.3. Сохранение метилирования импринтов

2.6. Структура хроматина и экспрессия генов

2.7. Функция и эволюция геномного импринтинга

2.8. Геномный импринтинг и проблема партеногенеза у млекопитающих

2.8.1 Способность к партеногенезу в различных группах животных

2.8.2 Типы партеногенетических зародышей и особенности партеногенетического развития яйцеклеток млекопитающих

2.8.3 Получение индуцированных (искусственных) партеногенов млекопитающих

2.9. Развитие и причины гибели партеногенетических зародышей млекопитающих

2.10. Партеногенез и модуляция эффектов геномного импринтинга

2.10.1. Деметилирование ДНК

2.10.2. Влияние генетической среды на эффекты геномного импринтинга

2.10.3. Модуляция экспрессии генов полипептидными ростовыми факторами

2.10.4. Импринтинг и трансформирующие ростовые факторы

3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

3.1. Реактивы и оборудование, использованные в работе

3.2. Получение партеногенетических эмбрионов

3.3. Выделение РНК

3.4. Выделение ДНК после выделения РНК набором Trizol RNA Prep

3.5. Проведение обратной транскрипции и последующей полимеразной цепной реакции (ОТ-ПЦР)

3.6. Проведение полимеразной цепной реакции (ПЦР)

3.7. Дифференциальный анализ экспрессии импринтированого гена Ig/

3.8. Анализ экспрессии Ig/2 в бластоцистах (претрансплантированных эмбрионах)

3.8.1 Анализ с помощью двухэтапной ОТ- ПЦР

3.8.2 Анализ в режиме реального времени

3.9. Элюция ДНК из агарозных гелей

3.10. Бисульфитная обработка изолированной ДНК

3.11. Клонирование и секвенирование продуктов амплификации после бисульфитной обработки

3.12. Детекция продуктов амплификации в 6%-ном (9%-ом) полиакриламидном геле

3.13. Детекция продуктов амплификации в 2%-ном агарозном геле

3.14. Использованные в работе компьютерные программы

3.15. Компьютерные базы данных, использованные в работе

4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

4.1. Получение партеногенетических и нормальных бластоцист и эмбрионов мышей

4.2. Анализ экспрессии гена Tgfa и импринтированных генов Ig/2 и HI

4.2.1. Анализ экспрессии гена Tgfa

4.2.2. Анализ экспрессии генов Ig/2 и HI

4.2.3. Дифференциальный анализ экспрессии разных промоторов Ig/2 партеногенетических зародышей мышей под воздействием TGFa

4.2.4. Анализ экспрессии Ig/2 в нормальных и партеногенетических бластоцистах обработанных и необработанных TGFa

4.3. Анализ метилирования генов HI 9 и Igf

4.3.1. Карта метилирования гена HI

4.3.2. Карта метилирования областей DMR1 и DMR2 гена Ig/

5. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

5.1. Экспрессия генов

5.2. Анализ метилирования локуса Igf2/H

6. ВЫВОДЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Молекулярно-генетический анализ экспрессии импринтированных генов Igf2 и H19 у партеногенетических эмбрионов мышей»

В конце XX столетия в рамках программы "Геном человека" была расшифрована нуклеотидная последовательность генома. Программа «Геном человека» ответила на важные вопросы о количестве генов, их структуре и устройстве генома человека, но не позволила ответить на главный вопрос - как работают отдельные гены и их ансамбли в различных клетках и тканях организма. Именно поэтому генетические исследования XXI века сместились в область функциональной геномики, главная задача которой заключается в выяснении механизмов реализации наследственной информации и установлении биологических функций генных продуктов. Так или иначе, эти исследования тесно связаны с проблемой индивидуального развития организма -ключевой проблемой современной биологии, которая и должна ответить на вопрос о том, каким образом из одной зиготы развивается организм с разнообразными клетками. За таким разнообразием стоит дифференциальная экспрессия генов в разных клетках развивающегося организма, имеющих одинаковый геном. Очевидно, установка и стабильное поддержание этих различий обусловлено, кроме всего прочего и эпигенетическим контролем генной экспрессии.

Эпигенетика представляет собой относительно новое направление в генетических исследованиях, проводимых на животных и растениях. Геномный импринтинг по своей природе относится к проблемам эпигенетики, которая изучает наследственные изменения в экспрессии генов, не связанные с изменением последовательности нуклеотидов ДНК.

Под геномным импринтингом понимают эпигенетический процесс, обуславливающий репрессию одного из двух аллельных генов, локализованного на материнской или отцовской хромосоме. Обычно у высших организмов имеется биаллельная экспрессия аутосомных генов и только у млекопитающих в участках генома, подверженных импринтингу, экспрессируется один материнский или отцовский аллель, то есть наблюдается моноаллельная экспрессия импринтированных генных локусов. Считается, что эти гены импринтированы в геноме их родителей и поэтому данный феномен называют родительским импринтингом, геномным импринтингом или гаметическим импринтингом. В последнее время для описания данного явления чаще используют термин - геномный импринтинг. Ранее считалось, что число импринтированных генов относительно невелико и составляет не более 0,1% (Barlow,

1997). Но в недавней публикации с помощью статистической модели, основанной на структурных характеристиках ДНК, Луди с соавт. (Luedi et al., 2005) предсказывают, что число таких генов существенно выше и потенциально импринтированными могут быть до 2.5 % аутосомных генов (из 23788 аннотированных анализированных аутосомных генов мыши их модель выделяет 600 генов). Из этого числа для 64 % генов предсказывается экспрессия с материнского аллеля. В геноме мыши к настоящему времени идентифицировано около 70 импринтированных генов (Murphy, 2003).

Результаты, полученные на мышах, могут быть использованы для идентификации подверженных импринтингу генов у человека, так как существует синтения между хромосомами или хромосомными районами человека и мыши (Мглинец и др. 1996). Установлена локализация некоторых импринтированных локусов у мыши, гомологичных импринтированным генам человека (De-Groot, Hochberg, 1993; Morison, Reeve, 1998; Tilghman, 1999). Многие аномалии развития и синдромы у человека обусловлены нарушением геномного импринтинга (Мглинец и др., 1996). Потеря импринтов, сопровождающаяся возникновением биаллельной экспрессии некоторых импринтированных локусов, может приводить к появлению раковых опухолей.

Возможность искусственной активации ооцитов млекопитающих к партеногенетическому развитию положила начало многочисленным исследованиям с использованием экспериментально получаемых партеногенетических эмбрионов в качестве модельной системы для изучения эффектов геномного импринтинга в развитии млекопитающих. В настоящее время наиболее распространенным объектом в этих исследованиях являются различные лабораторные линии домовой мыши (Mus musculus) и их гибриды.

Гибель диплоидных партеногенетических или андрогенетических эмбрионов млекопитающих обусловлена отсутствием экспрессии генов импринтированных локусов отцовского или материнского геномов, что приводит к возникновению дисбаланса генной активности и нарушению развития тканей и органов (Конюхов, Платонов, 2001).

Полученные в последнее время экспериментальные данные Коно с соавторами (Kono et al., 2004) показывают, что изменение функционирования даже одной пары импринтированных генов (локуса Igf2/H19) может приводить к рождению партеногенетических мышей, хотя эффективность получения таких партеногенетических мышей крайне низка: из 457 реконструированных яйцеклеток родились две жизнеспособные мыши. Результаты этих авторов показывают принципиальную возможность получения партеногенетических млекопитающих путём изменения эффектов геномного импринтинга в эмбриогенезе.

Показано, что воздействие на пре- или постимплантацинных стадиях ростовыми факторами FGF2, FGF4, TGFa и IGF2 по отдельности или в комплексе друг с другом приводит к пролонгированию развития партеногенетических эмбрионов мышей (Пенков, Платонов, 1997, 1999; Penkov et al., 1996, 2001; Платонов и др., 2001, 2002). Авторы указывают, что ростовые факторы при введении извне способны влиять на эффекты геномного импринтинга в развивающихся партеногенетических эмбрионах. Поэтому в нашей работе в качестве модельной системы исследования механизмов геномного импринтинга (особенно в локусе Igf2/H19) было выбрано партеногенетическое развитие эмбрионов мышей.

Следует отметить, что, несмотря на пристальное внимание исследователей к изучению геномного импринтинга его эффекты в эмбриогенезе млекопитающих к настоящему времени изучены недостаточно. Единичные работы посвящены изучению обратимого характера импринтинга, возможности модулирования его эффектов в эмбриогенезе. Поэтому получение новых знаний в этой области несомненно важно как для развития реконструктивных технологий в животноводстве, так и для разработки новых подходов к профилактике и лечению наследственных болезней.

Целью данной работы является изучение молекулярно-генетических механизмов экспрессии импринтированных генов Ig/2 и Н19 у партеногенетических эмбрионов мышей под воздействием трансформирующего ростового фактора альфа (TGFa)

Были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать способность TGFa участвовать в реактивации гена инсулиноподобного ростового фактора 2 (Ig/2) в локусе Igf2/H19 у партеногенетических эмбрионов мышей на 9,5-й день беременности.

2. Исследовать экспрессию Tgfa у 9,5-дневных партеногенетических и нормальных эмбрионов мышей.

3. Исследовать эффект in vitro обработки TGFa на локус Igf2/H19 в партеногенетических бластоцистах мышей.

4. Исследовать экспрессию Igf2 с разных промоторов (PI, Р2 и РЗ) у 9,5-дневных партеногенетических эмбрионов мышей после обработки TGFa.

5. Исследовать характер метилирования дифференционально метилируемых регионов (DMRs) у генов Igf2 и HI 9 у обработанных и необработанных TGFa партеногенетических эмбрионов мышей на 9,5-й день беременности.

2. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Заключение диссертации по теме «Генетика», Ростам Задех Джалал

6. выводы

1. Впервые показано, что экспрессия гена трансформирующего ростового фактора альфа (Tgfa) в партеногенетических эмбрионах значительно ниже, чем в нормальных эмбрионах мышей на 9.5-й день беременности.

2. Под воздействием экзогенного TGFa в партеногенетических эмбрионах и тканях развивающейся плаценты мышей ген инсулиноподобного ростового фактора (Igf2) реактивируется на 9,5-й день беременности, но его экспрессия ниже, чем в нормальных эмбрионах мышей.

3. Впервые показано, что в обработанных TGFa 9,5-дневных партеногенетических эмбрионах мышей гены Igf2 и HI 9 экспрессируются одновременно. Экспрессия гена Н19 в обработанных TGFa партеногенетических эмбрионах ниже, чем в нормальных и необработанных партеногенетических эмбрионах мышей.

4. Обработка TGFa увеличивает процент выхода партеногенетических бластоцист, в которых экспрессируется Igf2. Культивирование зародышей in vitro до стадии бластоцисты снижает уровень экспрессии гена Ig/2, по сравнению с развитием нормальных эмбрионов in utero.

5. Впервые продемонстрирована избирательность действия TGFa на реактивацию промоторов Igf2 у 9,5-дневных партеногенетических эмбрионов и в тканях плаценты мышей: под воздействием TGFa промоторы Р1-РЗ гена Igf2 реактивируются в партеногенетических эмбрионах, но не в их плацентах; наиболее выраженная экспрессия Igf2 происходит, как и в нормальных эмбрионах, с промотора Р2.

6. Дифференциально метилируемые регионы (DMR) А и В гена HI 9 гипометилированы у 9,5-дневных партеногенетических зародышей, обработанных TGFa, и их паттерны метилирования сходны с таковыми у материнского аллеля нормальных зародышей. Три сайта связывания CTCF фактора транскрипции (Rl, R3 и R4) в регионах А и В у партеногенетических зародышей не метилированы на 9,5-й день беременности.

7. Сравнение профилей метилирования DMR1 и DMR2 гена Igf2 в группах обработанных TGFa и необработанных 9,5-дневных партеногенетических эмбрионов мышей позволило впервые установить роль метилирования CpG-островков 7g/2-DMR2 (CpG 1-6), расположенных в 5-ом экзоне гена, в регуляции экспрессии Igf2.

Список литературы диссертационного исследования кандидат биологических наук Ростам Задех Джалал, 2005 год

1. Алтухов Ю.П., Клименко В.В. Положительная корреляция между уровнем индивидуальной гетерозиготноети и способностью к полному термическому партеногенезу у тутового шелкопряда // Доклады АН СССР. 1978. Т. 230. № 2. Р. 460462.

2. Астауров Б.Л. Искусственный партеногенез у тутового шелкопряда. М.-Л.: Изд-во АН СССР. 1940. с. 240.

3. Астауров А.П., Демин Ю.С. Партеногенез у птиц // Онтогенез. 1972. Т. 3. №2. С. 123- 143.

4. Астауров Б.Л. Отбор по способности к термическому партеногенезу и получение улучшенных по этому признаку партеноклонов шелковичного червя // Генетика . 1973. Т. 9. №9. С. 93-106.

5. Бараускене В.К. Исследование генетической структуры бисексуальных и партеногенетических поколений Daphnia magna II Канд. диссертация. Вильнюс. 1984. 141р.

6. Бочков Н.П. Вклад генетики в медицину// Актовая речь. Москва. Изд. "русский врач". 2001. с. 1-43

7. Дыбан А.П., Нониашвили Е.М. Партеногенез млекопитающих// Онтогенез. 1986. Т. 17. №4. С. 368-388.

8. Дыбан А.П., Хожай Л.И. Партеногенетическое развитие овулировавших мышиных яйцеклеток под влиянием этилового спирта // Бюлл. эксперим. биол. и мед. 1980. Т.139. С. 487-489.

9. Конюхов Б.В., Платонов Е.С. Геномный импринтинг у млекопитающих// Генетика. 2001. Т. 37. №1. С. 5-17.

10. Ляшенко А. А., Уваров В.Ю. К вопросу о систематизации цитокинов// Успехи современной биологии. 2001. Т.121. № 6. С.589-603.

11. Маниатис Т., Фрич Э., Сембрук Дж. Молекулярное клонирование // М. Мир. 1984. 480С.

12. Мглинец В.А., Левина Л.Я., Константинова Л.М. Геномный импринтинг и синдромы Прадера-Вилли и Энджельмена // Генетика. 1996. Т.32. № 12. С. 1605-1615.

13. Назаренко С.А. Эпигенеические модификации генома и болезни человека// Медицинская генетика. 2004. Т. 3. № 2. С. 70-77

14. Пенков Л.И., Платонов Е.С. Изучение развития диплоидных партеногенетических зародышей мышей инбредных линий C57BL/6 И СВА // Онтогенез. 1992. Т. 23, № 4, С. 364-369.

15. Пенков Л.И., Платонов Е.С. Влияние факторов роста фибробластов (ФРФ-2, ФРФ-4) на развитие партеногенетических эмбрионов мышей// Онтогенез. 1999. Т.ЗО № 6. С. 448-452.

16. Платонов Е.С., Пенков Л.И., Конюхов Б.В. Трансформирующий ростовой фактор a (TGFa) модулирует эффекты геномного импринтинга и пролонгирует развитие партеногенетических эмбрионов мышей// Генетика. 2001. Т. 37. № 10. с. 1358-1363.

17. Платонов Е.С., Пенков Л.И., Нью Д.А.Т. действие двух ростовых факторов FGF2 и IGF2 на развитие партеногенетических эмбрионов мышей in utero и in vitroll Онтогенез. 2002. Т. 33. № 1. С. 60-67.

18. Платонов Е.С. Модуляция эффектов геномного импринтинга у млекопитающих: исследования на модельной системе — партеногенетических эмбрионах мышей// диссертация. 2003. с. 181.

19. Платонов Е.С., Пенков Л.И., Димитров Б.Д., Миронова О.В., Конюхов Б.В. Влияние ростовых факторов FGF4, TGFa и TGFp 1 НА развитие партеногенетических эмбрионов мышей C57BL/6 // Онтогенез. 2005. Т. 36. №2. с.144-149.

20. Терская Е.Р., Струнников В.А. Искусственный мейотический партеногенез у тутового шелкопряда // Генетика. 1975. Т.П. № З.С. 54-67.

21. Хадорн Э., Венер Р. Общая зоология. Пер. с нем. М.: Мир. 1989. с. 528.

22. Adamson, E.D. Growth factors and their receptors in development // Dev. Genet. 1993. V.14. P. 159-164.

23. Austin C.R., Braden A.W.H. Induction and inhibition of the second polar division in the rat eggs and subsequent fertilisation // Aust. J. Biol. Sci. 1954. V. 7. P. 195 210.

24. Babalola G.O., Schultz R.M. Modulation of gene expression in the preimplantation mouse embryo by TGF-alpha and TGF-beta // Mol. Reprod. Dev. 1995. V. 41. № 2. P. 133139.

25. Babinet C. Transgenic mice as models for human diseases// Rev Prat. 1990. V. 40(20). P. 1859-62.

26. Baker H., Liu J-P., Robertson E.J. et al. Role of IGFs in embryonic and postnatal growth // Cell. 1993. V. 75. P. 73-82.

27. Barker D.J.P. Mothers, Babies, and Disease in Later Life// London: BMJ Publishing Group. 1994.

28. Baylin, S.B. and Herman J.G. DNA hypermethylation in tumorigenesis//Trends Genet.2000. V. 16. P. 168-174.

29. Barlow D.P. Competition a common motif for the imprinting // EMBO J. 1997. V. 16. P. 6899 -6905.

30. Barlow D.P., Stoger R., Herrmann B.G. et al. The mouse insulin-like growth factor type-2 receptor is imprinted and closely linked to the Tme locus // Nature. 1991. V. 349. P. 84-87.

31. Bartolomei M.S., Tilghman S.M. Genomic imprinting in mammals // Ann. Rev. Genet. 1997. V.31.P. 493 -525.

32. Barton S.C., Ferguson-Smith A.C., Fundele R., Surani M. A. Influence of paternaly imprinted genes on development // Development. 1991 . V. 113. P. 679 688.

33. Barton S.C. Surani M.A.H., Norris M.L. Role of paternal and maternal genomes in mouse development//Nature. 1984. V.311. P. 374-376.

34. Beatty R.A. Parthenogenesis and polyploidy in mammalian development// London: Cambridge Univ. Press. 1957. 210 p.

35. Beechey C.V., Cattanach B.M. Genetic imprinting map // Mouse Genome. 1996. V. 94. P. 96-99.

36. Bell, A.C. and Felsenfeld, G. Methylation of a CTCF-dependent boundary controls imprinted expression of the Igf2 gene// Nature 2000. 405. P. 482-485.

37. Bestor Т.Н. The DNA methyltransferases of mammals // Hum. Mol. Genet. 2000. V. 9. No. 16. P. 2395-2402.

38. Bestor Т.Н., Tycko B. Creation of genomic methylation patterns // Nat. Genet. 1996. Vol. 12.P. 363-367.

39. Boue G.J., Boue A. Chromosomal anomalies in early spontaneous abortions // Curr. Top. Pathol. 1976. V. 62. P. 193 208.

40. Bourc'his D. et al. abnormal methylation does not prevent x inactivation in ICF patients// Cytogenet. Cell genet. 1999. V. 84. P. 245-252.

41. Braden A. W. H., Austin C. R. Reactions on unfertilized mouse eggs to some experimental stimuli // Exp. Cell. Res. 1954. V. 7. P. 277 280.

42. Brandeis M., Kafri Т., Ariel M. et al. The ontogeny of allele-specific methylation associated with imprinted genes in the mouse // EMBO J. 1993. V. 12. P. 3669- 3677.

43. Cattanach B.M. Non-disjunction tests with Robertsonian translocations// Mouse Newsl., 1982. No. 66. P. 62-63.

44. Cattanach B.M., Kirk M. Differential activity of maternally and paternally derived chromosome regions in mice // Nature. 1985. V. 315. P. 496 -498.

45. Cattanach B.M. Parental origin effects in mice// J. Embryol. Exp. Morph. Suppl.1986. V. 97. P. 137 -150.

46. Cattanach B.M., Beechey C.V., Evans E.P. et al. Further localization of the distal chromosome 2 imprinting region // Mouse Genome. 1991. V. 89. P. 255.

47. Chaillet J.R., Vogt T.F., Beier D.R., Leder P. Parental-specific methylation of an imprinted transgene is established during gametogenesis and progressively changes during embryogenesis // Cell. 1991. V. 66(1). P. 77-83.

48. Coffey R.J., Goustin A.S., et al. Transforming growth factor alpha and beta expression in human colon cancer lines: implications for an autocrine model// Cancer Res. 1987. V. 47(17). P.4590-4.

49. Constancia, M. et al Deletion of a silencer element in Igf2 results in loss of imprinting independent of H19//Nat. Genet. 2000. V. 26. P. 203-206.

50. Coulier F., Pontarotti P., Roubin R. et al. Of worms and men: an evolutionary perspective on the fibroblast growth factor (FGF) and FGF receptor families// J. Mol. Evol. 1997. V. 44. P. 43-56.

51. Crouse H.V. The controlling element in sex chromosome behaviour in Sciarall Genetics. 1960. V. 45. P. 1425-1433.

52. Cuthbertson K.C.R. Parthenogenetic activation of mouse oocytes in vitro with ethanol and benzyl alcohol // J. Exp. Zool. 1983. V. 226. P. 311-314.

53. Czyz J., Wobus M.A. Embryonic stem cell differentiation: The role of extracellular factors // Differentiation. 2001. V. 68. P. 167-174.

54. De Chiara, T.M., Efstratiadis, A. And Robertson, E.J. A growth deficiency phenotype in heterozygous mice carrying an insulin-like growth factor II gene disrupted by targeting// Nature 1990. 345: 78-80.

55. DeChiara T.M., Robertson E.J., Efstratiadis A. Parental imprinting of the mouse insulinlike growth factor II gene // Cell. 1991. V. 64. P. 849 -859.

56. De-Groot N., Hochberg A. Gene imprinting during placental and embryonic development // Mol. Reprod. Develop. 1993. V. 36. P. 390-406.

57. Dennis K., Fan T. et al. Lsh, amember of the SNF2 family, is required for genom-wide methylation// Genes Dev. 2001. V. 15. P. 2940-2944.

58. Dorer, D.R. & Henikoff, S. Expression of transgene repeats cause heterochromatin formation and gene silencing in drosophila// Cell 1994. V. 77. P. 993-1002.

59. Eden, S. et al. An upstream repressor element plays a role in Igf2 imprinting// EMBO J. 2001. V. 20. P. 3518-3525.

60. Efstratiadis A. Genetics of mouse growth // Int. J. Dev. Biol. 1998. V. 42. P. 955-976.

61. Eggenschwiler, J., Ludwig, Т., Fisher, P., et al. Mouse mutant embryos overexpressing IGF-II exhibit phenotypic features of the Beckwith-Wiedemann and Simpson-Golabi-Behmel syndromes. Genes. Dev. 1997. 11: 3128-3142.

62. Ekstrom T.J., Cui H., Li X., Ohlsson R. Promoter-specific IGF2 imprinting status and its plasticity during human liver development // Development. 1995. V. 121. P. 309 -316.

63. Ehrlich M. Amount and distribution of 5-methylcytosine in human DNA from different types of tissues or cells//Nucleic Acid Res.1982. V. 10. P. 2709-2721.

64. Engel N., West AG, Fersenfeld G and Bartolomei Antagonism between DNA hypermethylation and enhancer-blocking activity at the HI9 DMD is uncoverd by CpG mutations// Nature genetics. 2004. V. 36(8). P. 883-888.

65. Engstrom W., Shokrai A., Otte K. et al. Transcriptional regulation and biological significance of the insulin like growth factor II gene // Cell Prolif. 1998. V. 31. P.173-189.

66. Eppig J.J. Development potential of LT/Sv parthenotes derived from oocytes matured in vivo and in vitro // Develop. Biol. 1978. V. 65. P. 244 249.

67. Feil R., Walter J., Allen N.D., Reik W. Developmental control of allelic methylation in the imprinted mouse Igf2 and HI9 genes// Development. 1994. V. 120(10).P. 2933-43.

68. Feil, R. Developmental control of allelic methylation in the imprinted mouse Igf2 and H19 genes// Development 1994. V. 120. P. 2933-2943.

69. Feinberg, A. Cancer epigenetics takes center stage// Proc. Natl. Acad. Sci. 2001. V. 98. P. 392-394.

70. Forejt J., Gregorova S. Genetic analysis of genomic imprinting: an Imprintor-1 gene controls inactivation of the paternal copy of the mouse Tme locus// Cell. 1992. V. 70(3). P. 443-50.

71. Gardner R.L., Squire S., Zaina S., Hills S. And Graham C.F. Insulin-like growth factor-2 regulation of conceptus composition: effects of the rophectoderm and inner cell mass genotypes in the mouse//Biol. Reprod. 1999. V. 60. P. 190-195.

72. Granau C., et al. Bisulfite genomic sequencing: systematic investigation of critical experimental parameters//Nucleic Acid Research. 2001. V. 29(13). e65.

73. Guillemot F., Caspary Т., Tilghman S.M. et al. Genomic imprinting of Mash-2, a mouse gene required for trophoblast development // Nat. Genet. 1995. V. 9. P. 235 -241.

74. Harada Т., Fujikawa Т., Yoshida S. et al. Expression of transforming growth factor alpha (TGF-alpha) gene in mouse embryonic development // J. Assist. Reprod. Genet. 1997. V. 14(5). P. 262-269.

75. Hark A.T. et al. CTCF mediates methylation-sensitive enhancer-blocking activity at the H19/Igf2 locus// Nature. 2000. V. 405. P. 486-489.

76. Harris T.M., Rogler L.E., Rogler C.E. Reactivation of the maternally imprinted IGF2 allele in TGFa induced hepatocellular carcinomas in mice// Oncogene. 1998. V. 16. P. 203209.

77. Hayashizaki Y, et al. Identification of an imprinted U2af binding protein related sequence on mouse chromosome 11 using the RLGS method// Nat. Genet. 1994. V. 6(1). P. 33-40

78. Howell C.Y., Bestor Т.Н. et al. Genomic imprinting disrupted by a maternal-effect mutation in the Dnmtl gene// Cell. 2001. V. 104. P. 829-838.

79. Howlett S.K. & reik W. methylation levels of maternal and paternal genomes during preimplantation development//Development. 1991. V. 113. P. 119-127

80. Holliday R. A new theoiy of carcinogenesis// Br. J. Cancer 1979. V. 40. P. 513-522.

81. Holmgren C. et al. CpG methylation regulates the Igf2/H19 insulator// Curr. Biol. 2001. V. 11. P. 1-3.

82. Jablonka E., Lamb M.J. Epigenetic inheritance in evolution// J. Evol. Biol. 1998. V. 11.P. 159-183.

83. Jablonka E. and Lamb M. J. The Changing Concept of Epigenetics// 2002. Ann. N.Y. Acad. Sci. V. 981. P. 82-96.

84. Jackson-Grusby L. et al. Loss of genomic methylation causes p53-dependent apoptosis and epigenetic deregulation// Nature Genet. 2001. V. 27. P. 31-39.

85. Jaenisch R., Bird A. Epigenetic regulation of gene expression: how the genome integrates intrinsic and environmental signals// Nat Genet. 2003 V. 33. Suppl: 245-54.

86. Jeong S., Pfeifer K. Shifting insulator boundaries // Nat Genet. 2004. V. 36(10). P. 1036-7.

87. Jiang S., Hemann M.A., Lee M.P. et al. Strain-dependent developmental relaxation of imprinting of an endogenous mouse gene KvIgtl// Genomics. 1998. V. 53(3). P. 395 399.

88. Jonakait G.M., Luskin M.B., Ni L. Transforming growth factor-alpha expands progenitor cells of the basal forebrain, but does not promote cholinergic differentiation// J. Neurobiol. 1998. V. 15(37). P. 405-412.

89. Jones P.A. The DNA methylation paradox// Trends Genet. 1999. V. 15. P. 34-37.

90. Kalscheuer V.M., Mariman E.C., Schepens M.T. et al. The insulin-like growth factor type-2 receptor gene is imprinted in the mouse but not in humans //Nat. Genet. 1993. Vol. 5. P. 74-78.

91. Kaneko-Ishino Т., Kohda Т., and Ishino F. The Regulation and Biological Significance of Genomic Imprinting // J. Biochem. 2003. V. 133. P. 699-711.

92. Kato Y., Rideout W.M., Hilton K., Barton S.C., Tsunoda Y., and Surani M.A. Developmental potential of mouse primordial germ cells// Development. 1999. V. 126. P.1823-1832.

93. Kaufman M. H. Early mammalian development: parthenogenetic studies. Cambridge Univ. Press, Cambridge London. 1983. P. 1 - 259.

94. Kaufman M. H. Parthenogenesis: a system facilitating understanding of factor that influence early mammalian development // Progress in Anatomy. Eds. Harrison R.J., Holmes R.L. Cambridge Univ. Press. 1981. V. 1. P. 1 34.

95. Kaufman M. H. The chromosome complement of single-pronuclear haploid mouse embryos following activation by ethanol treatment// J. Embryol. Exp. Morphol. 1982. V. 71. P. 139- 154.

96. Kaufman M.H., Evans M.J., Robertson E.J., Bradly A. Influence of injected pluripotential (EK) cells on haploidand diploid parthenogenetic development// J. Embryol. Exp. Morphol. 1984. V. 80. P. 75 86.

97. Kaufman M.H., Barton S.C., Surani M.A.H. Normal postimplantation development of mouse parthenogenetic embryos to the forelimb bud stage. // Nature. 1977. V. 265. P. 53-55.

98. Kaye P.L. Preimplantation growth factor physiology// Reviews of Reproduction. 1997. V. 2. P. 121-127.

99. Keresztes M., Boonstra J. Import(ance) of growth factors in (to) the nucleus// J. Cell Biol. 1999. V. 145. P. 421-424.

100. Kitsberg D., Selig S., Brandeis M., Smon I., Keshet I., et al. Allele-specific replication timing of imprinted gene regions// Nature 1993. V. 364. P. 459-463.

101. Knoll J.H.M., Chem S-D. & Lalande M. Allele specificity of DNA replication timing in the Angelman/Prader-Willi syndrome imprinted chromosomal region// Nature Genet. 1994 V. 6. P. 41-46.

102. Kono Т., Obata Y., Yoshimzu T. et al. Epigenetic modifications during oocyte growth correlates with extended parthenogenetic development in the mouse// Nat. Genet. 1996. V. 13. P. 91-94.

103. Kono Т., Sotomaru Y., Katsuzawa Y. et al. Mouse parthenogenetic embryos with monoallelic H19 expression can develop to day 17.5 of gestation// Developmental Biology. 2002. V. 243. P. 294-300.

104. Kono T. Obato Т., Wu O. et al. Birth of parthenogenetic mice that can develop to adulthood//Nature. 2004. V. 248. P. 860-864.

105. Lamb M.J. Epigenetic inheritance and aging// Rev. Clin. Gerontol. 1994. V. 4. P. 97105.

106. Latham K.E. Strain-specific differences in mouse oocytes and their contributions to epigenetic inheritance // Development. 1994. V 120. P.3419-3426.

107. Latham K.E., Kutyna K., Wang Q. Genetic variation in trophectoderm function in parthenogenetic mouse embryos //Develop. Genetics. 1999. V. 24. No. 3-4. P. 329-335.

108. Latham K.E., Solter D. Effect of egg composition on the developmental capacity of androgenetic mouse embryos // Development. 1991. V. 113. P. 561-568.

109. Lee J.E., Pintar J. And Efstratiadis A. Pattern of the insulin-like growth factor II gene expression during early mouse embryogenesis// Development 1990. 110: 151-159.

110. Leighton P.A., Ingram R.S., Eggenschwiler J. et al. Disruption of imprinting caused by deletion of the HI9 gene region in mice // Nature. 1995. V. 375. P. 34-39.

111. Lerchner W., Barlow D.P. Paternal repression of the imprinted mouse Igf2r locus occurs during implantation and is stable in all tissues of the postimplantation mouse embryo// Mech. Dev. 1997. V. 61. P. 141 -149.

112. Li E., Bestor Т.Н., Jaenisch R. Targeted mutation of the DNA methyltransferase gene results in emberyonic lethality// cell. 1992. V. 69. P. 915-926.

113. Li E., Beard C., Jaenisch R. Role for DNA methylation in genomic imprinting// Nature. 1993. V. 366(6453). P. 362-5.

114. Liang G., Salem C.E., Yu M.C., Nguyen H.D., Gonzales F.A., Nguyen T.T., Nichols P.W. and Jones P.A. DNA methylation differences associated with tumor tissues identified by genome scanning analysis// Genomics 1998. V. 53. P. 260-268.

115. Lopes S. et al. Epigenetic modifications in an imprinting cluster are controlled by a hierarchy of DMRs suggesting long-range chromatin interactions// Human Molecular Genetics 2003. V. 12(3). P. 295-305.

116. Luedi P.P., Hartemink A.J. and Jirtle R.L. Genome-wide prediction of imprinted murine genes// Genome Research 2005. V. 15. P. 875-884.

117. Lyko F., Brenton J.D., Surani M.A. and Paro R. An imprinting element from the mouse HI9 locus functions as a silencer in Drosophila // Nat. Genet. 1997. V. 16(2) P. 171-3.

118. Lysiak J.J., Han V.K., Lala P.K. Localization of transforming growth factor alpha in the human placenta and decidua: role in trophoblast growth // Biol. Reprod. 1993. V. 49. N. 5. P. 885-894.

119. Mann J.R., Lovell-Badge R.H. Two maternally derived X chromosomes contribute to parthenogenetic inviability// Development. 1988. V.103. P. 129-136.

120. Mayer W. Niveleau A., Walter J. Fundele R. and Haaf T. Demethylation of the zygotic paternal genome// Nature 2000. V. 403. P. 501-502.

121. McGrath J., Solter D. Nuclear transplantation in mouse embryos// J. Exp. Zool. 1983. V. 228. P. 355- 362.

122. McGrath J., Solter D. Completion of mouse embryogenesis requires both the maternal and paternal genomes// Cell. 1984. V. 37. P. 179 -183.

123. Mertineit C., Yoder J.A., Taketo T. et al. Sex-specific exons control DNA methyltransferase in mammalian germ cells // Development. 1998. V. 125(5). P. 889-897.

124. Miyoshi N., Kuroiwa Y., Kohda Т., et al. Identification of the Megl/GrblO imprinted gene on mouse proximal chromosome 11, a candidate for the Silver-Russell syndrome gene// Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1998. 95: 1102-1107.

125. Monk M. Development in mammals// Amsterdam: North-Holland Publ. Co. 1978. p. 189.

126. Monk M. Variation in epigenetic inheritance //Trends Genet. 1990. V. 6(4). P. 110-4.

127. Moore T. and Haig D. Genomic imprinting in mammalian development: a parental tug-of-war // Trends Genet. 1991. Vol. 7. P, 45-49

128. Morgan H.D. et al. Epigenetic inheritance at the agouti locus in the mouse// Nature Genet. 1999. V. 23. P. 314-318.

129. Morison I.M., Reeve A.E. A catalogue of imprinted genes and parent-of-origin effects in humans and animals//Human Mol. Genet. 1998. V.7. P. 1599 1609.

130. Murphy S.K. and Jirtle R.L. Imprinted genes as potential genetic and epigenetic toxicological targets// Envir. Health Perspect. 2000. V. 108(Suppl.l). P. 5-11.

131. Murphy S.K., Jirtle R.L. Imprinting evolution and the price of silence// BioEssays2003. V. 25. P. 577-588.

132. Murrell, A. et al. An intragenic methylated region in the imprinted Igf2 gene augments transcription// EMBO Rep. 2001. V. 2. P. 1101-1106.

133. Murrell A., Heeson S., Reik W. Interaction between differentially methylated regions partitions the imprinted genes Igf2 and HI9 into parent-specific chromatin loops//Nat. Genet.2004. V. 36(8). P. 889-93.

134. Neumann B. Kubicka P. and Barlow D. Characteristics of imprinted genes// Nature genet. 1995. V. 9. P. 1829-1841.

135. Nielsen J. Christiansen J. Lykke-Andersen J., et al. A family of insulin-like growth factor II mRNA binding proteins represses translation in late development// Mol. Cell Biol.1999. V.19. P. 1262-1270.

136. Nomura T. Parental exposure to X rays and chemicals induces heritable tumours and anomalies in mice// Nature 1982.V. 296. P. 575-577.

137. Obata, Y., T. Kaneko-Ishino, T. Koide, Y. Takai, T. Ueda et al., Disruption of primary imprinting during oocyte growth leads to the modified expression of imprinted genes during embryogenesis//Development. 1998. V. 125. P. 1553- 1560.

138. Ohlsson R., Renkawitz R. and Lobanenkov V. CTCF is a uniquely versatile transcription regulator linked to epigenetics and disease// Trends in Genetics 2001.V. 17(9). P. 520-27.

139. Okano M., Bell D.W., Haber D.A. and Li E. DNA methyltransferases Dnmt3a and Dnmt3b are essential for de novo methylation and mammalian development// Cell. 1999. V. 99(3). P. 247-57.

140. Olek A., Oswald J. and Walter J. A modified and improved method for bisulphate based cytosine methylation analysis// Nucleic Acids Research. 1996. V. 24(24). P. 5064—5066.

141. Olek A. and Walter J. The pre-implantation ontogeny of the HI 9 methylation imprint// Nat. Genet. 1997. V. 17. P. 275-276.

142. Oswald J., Engemann S., Lane N., Mayer W., Olek A., Fundele R., Dean W., Reik W. and Walter J. Active demethylation of the paternal genome in the mouse zygote// Curr. Biol.2000. V. 10. P. 475-478.

143. Paldi A., Gyapay G., Jami J. Imprinted chromosomal regions of the human genome display sex-specific meiotic recombination frequencies// Curr Biol. 1995. V. 5(9). P. 1030-5.

144. Pedone P.V., Cosma M.P., Ungaro P., Colantuoni V., Bruni C.B., Zarrilli R., Riccio A. Parental imprinting of rat insulin-like growth factor II gene promoters is coordinately regulated// J. Biol. Chem. 1994. V. 269. P. 23970-23975.

145. Penkov L.I., Platonov E.S., Mironova O.V., Konyukhov B.V. Effects of 5-azacytidine on the development of parthenogenetic mouse embryos// Develop. Growth Differ. 1996. V. 38. P. 236-270.

146. Penkov L.I., Platonov E.S., New D.A.T. Effects of fibroblast growth factor 2 and insulin-like growth factor 2 on the development of parthenogenetic moues embryos in vitro// In Vitro Cell Devel. Biol. Animal. 2001. V. 37. pp. 440-444.

147. Pincus G., Enzman E.V. The comparative behavior of mammalian eggs in vitro and in vivo. 2. The activation of the tubal eggs of the rabbit // J. Exp. Zool. 1936. V. 73. P. 195- 208.

148. Ripoche M.A., Kress C., Poirier F., Dandolo L. Deletion of the H19 transcription unit reveals the existence of a putative imprinting control element// Genes Dev. 1997. V. 11(12). P. 1596-604.

149. Rappolee D.A., Sturm K.S., Behrendtsen O. et al. Insulin-like growth factor II acts through an endogenous growth pathway regulated by imprinting in early mouse embryos // Genes Devel. 1992. V. 6. P. 939-952.

150. Rappolee D.A., Brenner C.A., Schultz R. et al. Developmental expression of PDGF, TGF-a, and TGF-b genes in preimplantation mouse embryos // Science. 1988. V. 241. P. 1823-1825.

151. Reik W., Romer I., Barton S.C., Surani M.A., Howlett S.K., Klose J. Adult phenotype in the mouse can be affected by epigenetic events in the early embryo// Development. 1993. V. 119(3). P. 933-42.

152. Reik W.f Constancia M., Dean W. et al. Igf2 imprinting in development and disease// Int. J. Dev. Biol. 2000. V. 44. P. 145-150.

153. Reik W. and Walter J. Genomic imprinting: parental influence on the genome// Nature Reviews Genetics. 2001. V. 2. P. 21-32.

154. Reik, W. and Walter, J. Evolution of imprinting mechanisms: the battle of the sexes begins in the zygote// Nat. Genet. 2001. V. 27. P. 255-256.

155. Robertson E.J. Insulin-like growth factors, imprinting and embryonic growth control // Semin. Develop. Biol. 1995. V. 6. P. 293-299.

156. Robertson K.D. et al. The human DNA methyltransferases (DNMTs) 1, 3a and 3b: coordinate mRNA expression in normal tissues and over expression in tumors// Nucleic Acids Res. 1999. V. 27 P. 2291-2298

157. Robinson W.P. and Lalande M. Sex-specific meiotic recombination in the prader-willi/angelman syndrome imprinted region// Hum. Mol. Genet. 1995. V. 4. P. 801806.

158. Rougier N. et al. Chromosome methylation patterns during mammalian pre implantation development// Genes Dev. 1998. V.12. P. 2108-2113.

159. Sasaki H., Ferguson-Smith A.C. et al. Temporal and spatial regulation of H19 imprinting in early embryogenesis // Development. 1995. V.121. P. 4195-4202.

160. Savory Т.Н. The mule // Sci. Am., 1970. V. 223. N 6. P. 102-109.

161. Searle A.G., Beechey C.V. Complementation studies with mouse translocations// Cytogenet. Cell Genet. 1978. V. 20. P. 282-303.

162. Sleutels F., Barlow D.P. and Lyle R. The uniqueness of theimprinting mechanism// Curr. Opin. Genet. Dev. 2000. V. 10. P. 229-233.

163. Solter D. Mammalian cloning: advances and limitations// Nature Rev. Genet. 2000. V. l.P. 199-207.

164. Sotomaru Y., Katsuzawa Y., Hatada I., Obata Y., Sasaki H., Kono T. Unregulated expression of the imprinted genes HI9 and Igf2r in mouse uniparental fetuses// J. Biol. Chem. 2002 V. 277(14). P. 12474-8.

165. Stevens L.C., Varnum D.S. The development of teratomas from partenogeneticaly activated ovarian mouse eggs// Develop. Biol. 1974. V. 37. P. 369 380.

166. Stoger R., Kubicka P., Liu C.G. et al. Maternal-specific methylation of the imprinted mouse Igf2r locus identifies the expressed locus as carrying the imprinting signal// Cell. 1993. V. 73. P. 61-71.

167. Sun F.L., Dean W.L., Kelsey G., et al. Transactivation of Igf2 in a mouse model of Beckwith-Wiedemann syndrome// Nature 1997. V. 389. P. 809-815.

168. Surani M.A.H., Allen N.D., Barton S.C. et al. Developmental consequenses of imprinting of parental chromosomes by DNA methylation// Royal Society Meeting on DNA Methylation and Gene Regulation. 1989. P. 1- 46.

169. Surani M.A.H., Barton S.C. and Norris M.L. Nuclear transplantation in the mouse: heritable differences between parental genomes after activation of the embryonic genome// Cell. 1986. V. 45 P. 127-136.

170. Szabo P.E., Mann J.R. Allele-specific expression and total expression levels of imprinted genes during early mouse development: implications for imprinting mechanisms// Genes Dev. 1995. V. 9. P. 3097-3108.

171. Takagi H., Tajima S. and Asano A. Overexpression of DNA methyltransferase in myoblast cells accelerates myotube formation// Eur. J. Biochem. 1995. V. 231. P. 282-291.

172. Tarkowski A. K. Recent studies on parthenogenesis in the mouse// J. Reprod. Fert. Suppl. 1971. V. 14. P. 31 -39.

173. Tarkowski A. K., Wroblewska A., Nowicka J. Experimental parthenogesis in the mouse// Nature. 1970. V. 226. P. 162 165.

174. Thorvaldsen J.L., Bartolomei M.S. Molecular biology. Mother setting boundaries// Science. 2000. V. 288. No. 5474. P. 2145-2146.

175. Tichomiroff A. and Die kunstliche A. Parthenogenese bei Insekten// Arch. Anat. Physiol. Abt. Suppl. 1886. Bd. 35-36.

176. Tilghman S.M. The sins of the fathers and mothers: genomic imprinting in mammalian development// Cell. 1999. V. 96. P. 185- 193.

177. Tremblay R.D., Saam J.R., Ingram R.S. et al. A paternal-specific methylation imprint marks the alleles of the mouse H19 gene // Nature Genet. 1995. V. 9. P. 407-413.

178. Tremblay K.D., Duran K.L. and Bartolomei M.S. A 5' 2-kilobase-pair region of the imprinted mouse H19 gene exhibits exclusive paternal methylation throughout development// Mol. Cell. Biol. 1997. V. 17. P. 4322-4329

179. Tycko B. Genomic imprinting and cancer// In Genomic Imprinting: An Interdisciplinary Approach (Ohlsson, R., Ed.) Springer-Verlag 1999. P. 133-170.

180. Vu Т.Н., Hoffman A.R. Promoter-specific imprinting of the human insulin-like growth factor-II gene//Nature. 1994. V. 371. P. 714 -717.

181. Waddington C.H. The epigenotype// Endeavour. 1942. V. 1. P. 18-20.

182. Warnecke P.M., Mann J.R., Frommer M. and Clark S.J. Bisulfite Sequencing in reimplantation Embryos: DNA Methylation Profile of the Upstream Region of the Mouse Imprinted HI9 Gene// Genomics 1998a. V. 51. P. 182-190

183. Warnecke P.M., Biniszkiewicz D., Jaenisch R., Frommer M., and Clark S.J. Methylation patterns of HI9 imprinting region in DNA methyltransferase null mutant and rescued ES cells// Dev. Genet. 1998b. V. 22. P. 111-121.

184. Weiss A., Keshet I., Rasin A. et al. DNA demethylation in vitro: Involvement of RNA// Cell. 1996. V. 86. P. 708-718.

185. Wevrick R., Francke U. An imprinted mouse transcript homologous to the human imprinted in Prader-Willi syndrome (IPW) gene// Hum. Mol. Genet. 1997. V. 6. P. 325 -332.

186. White M.J.D. Animal cytology and evolution. // 3rd ed. Cambridge: Cambridge Univ. Press. 1973. 961 p.

187. Wilcox J.M., Derynck R. Developmental expression of transforming growth factors alpha and beta in mouse fetus// Mol. Cell Biol. 1988. V. 8. P. 3415-3422.

188. Wilkins J.F. and Haig D. What good is genomic imprinting: the function of parent-specific gene expression// Nat Rev Genet 2003. V. 4. P. 359-68.

189. Wolffe A.P. and Matzke M.A. Epigenetics: regulation through repression// Science. 1999. V. 286. P. 481-486.

190. Wu C.T. and Morris J.R. Genes, genetics, and epigenetics: a correspondence// Science. 2001. V. 293(5532). P. 1103-5.

191. Young L.E., Fernandes K., McEvoy T.G., et al. Epigenetic change in IGF2R is associated with fetal overgrowth after sheep embryo culture// Nat. Genet. 2001. V.27 (2). P. 153-4.

192. Yu W., Ginjala V., Pant V., et al. Poly (ADP-ribosyl)ation regulates CTCF-dependent chromatin insulation//Nat Genet. 2004. V. 36(10). P. 1105-10.