Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Регуляция транскрипции генов класса II у инфузории Stylonychia lemnae

Диссертация: Регуляция транскрипции генов класса II у инфузории Stylonychia lemnae
ДиссертацияПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Появившееся в литературе большое количество противоречивых данных относительно состава основного промотора генов класса II представителей типа Ciliophora дало толчок к разработке экспериментальных подходов в изучении рассматриваемого вопроса (Пименов и др., 2006). Так, научно-исследовательской фуппой, в которую входит автор настоящей диссертации, с использованием инфузории-спиротрихи Stylonychia… Читать ещё >

Регуляция транскрипции генов класса II у инфузории Stylonychia lemnae (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Содержание

  • Страница
  • Список сокращений.,
  • Глава 1. Обзор литературы
    • 1. 1. Особенности организации генома инфузорий
    • 1. 2. Stylonychia lemnae — удобный модельный объект для изучения организации генома спиротрих
      • 1. 2. 1. Особенности морфологической и ультраструктурной организации макронуклеуса S. lemnae
      • 1. 2. 2. Минихромосомы макронуклеуса S. lemnae
    • 1. 3. Регуляция и индукция транскрипции генов класса I) эукариотических организмов
      • 1. 3. 1. Основные механизмы регуляции транскрипции генов класса II эукариотических организмов
      • 1. 3. 2. Регуляция транскрипции генов класса II у инфузорий-спиротрих
  • Цель и задачи исследования
  • Гпава 2. Материал и методика
  • Объект исследования
  • Светооптические методы исследования инфузорий
  • Электронно-микроскопические методы исследования инфузорий
  • Исследуемые гены
  • Олигонукпеотиды
  • Трансфецирование клеток S. lemnae исскуственными
  • ДНК-минихромосомами
  • Анализ ДНК S. /етлае
  • Секвенирование
  • Фосфорилирование праймеров
  • Наращивание плазмид, содержащих исследуемые гены
  • Выделение плазмидной ДНК из клеток Е. col
  • Подбор праймеров для секвенирования и обратной транскрипции
  • Выделение тотальной ДНК инфузорий
  • Пропорциональная ПЦР
  • Рестрикция ДНК
  • Лигирование фрагментов ДНК
  • Обработка ДНК ферментом Кленова
  • Стандартная ПЦР
  • Оценка интенсивности транскрипции инъецированных конструкций
  • Анализ РНК S. /ешпае
  • Обратная транскрипция
  • Выделение макронуклеарной РНК инфузорий
  • Электрофорез в лолиакриламццных гелях
  • Электрофорез в агарозных гелях
  • Определение точки начала транскрипции
  • Индукция синтеза тубулина
  • Глава 3. Результаты
    • 3. 1. Светооптические и электронно-микроскопические исследования инфузорий
    • 3. 2. Котрансфекция инфузорий S. lemnae
      • 3. 2. 1. Котрансфекция инфузорий S. lemnae векторами на основе минихромосомы, несущей ген а1-тубулина
      • 3. 2. 2. Делеционный анализ 5'-некодирующего участка гена а1-тубулина
      • 3. 2. 3. Анализ 5'-некодирующего участка гена а1-тубулина с помощью конструкций, несущих нуклеотидные замены
    • 3. 3. Определение точек начала транскрипции
    • 3. 4. Индукция транскрипции генов а1- и а2-тубулина инфузории S. lemnae
    • 3. 5. Сравнение экспериментальных данных по строению промотора гена a 1-тубулина S. lemnae с данными по другим генам инфузорий-спиротрих
  • Глава 4. Обсуждение
    • 4. 1. Котрансфекция инфузорий S. lemnae
      • 4. 1. 1. Котрансфекция инфузорий S. lemnae векторами на основе минихромосомы несущей ген а1-тубулина
      • 4. 1. 2. Делеционный анализ 5'-некодирующего участка гена а1-тубулина
      • 4. 1. 3. Анализ 5'-некодирующего участка гена а1-тубулина с помощью конструкций, несущих нуклеотидные замены
    • 4. 2. Определение точек начала транскрипции генов инфузорий-спиротрих
    • 4. 3. Индукция транскрипции генов а1- и а2-тубулина инфузории S. lemnae
    • 4. 4. Сравнение экспериментальных данных по строению промотора гена а1-тубулина S. lemnae с данными по другим генам инфузорий-спиротрих
  • Глава 5. Выводы

Инфузории (тип Ciliophora) являются одними из наиболее высоко организованных представителей царства Protista (Догель, 1981; Brusca, Brusca, 2002). Многие аспекты их строения, локомоции, размножения и организации ядерного аппарата на протяжении многих лет привлекают исследователей из разных областей науки. Большой интерес для исследований в области клеточной и молекулярной биологии представляет группа брюхоресничных инфузорий, которые ввиду особенностей организации их генома являются удобными модельными объектами для экспериментов1.

Ядерный гетероморфизм, характерный для всего типа Ciliophora, представлен у инфузорий-спиротрих наиболее ярко (Осипов, 1981; Klobutcher, Prescott, 1986). ДНК в транскрипционно активном макронуклеусе этих животных представлена короткими линейными молекулами — минихромосомамикодирующими, как правило, один единственный ген. Таким образом, каждый макронуклеарный ген представляет собой автономную репликационную и транскрипционную единицу (Осипов, 1981; Klobutcher, Prescott, 1986).

Такая организация генетического материала наиболее удобна для изучения процессов реализации генетической информации, в том числе и регуляции инициации транскрипции (Пименов и др., 2006). Действительно, все регуляторные элементы молекулы ДНК, необходимые для корректной инициации транскрипции, сосредоточены в сравнительно короткой лидерной фланкирующей области минихромосомы, что значительно сужает диапазон исследования.

Изучение регуляции инициации транскрипции генов класса II у эукариотических организмов привело к созданию классической схемы строения промоторной области (Lee, Young, 2000). Так, для генов класса II большинства эукариот постулировано присутствие таких регуляторных нуклеотидных последовательностей как СААТ-бокс и ТАТА-бокс в положениях 100−150 и 25−30 п.н. левее точки начала транскрипции, соответственно, и инициатора, нуклеотидной последовательности, окружающей точку начала транскрипции.

1 В настоящей работе мы придерживаемся классификации, согласно которой тип Ciliophora включает класс Spirotrichea, содержащий отряды Spirotrichida (род Stylonychia и род Oxitricha (Sterkiella) и Hypotrichida (род Euplotes), класс Oligohymenophorea (род Tetrahymena) и класс Nassophorea (род Paramecium) (Lynn, Small, 1985). При этом представителей отрядов Spirotrichida и Hypotrichida исторически принято объединять в группу брюхоресничных инфузорий, поэтому, говоря о родах Stylonychia, Oxitricha (Sterkiella) и Euplotes, мы будем использовать в равной степени термины брюхоресничные инфузории и инфузории-спиротрихи.

Одновременно с этим, изучение представителей типа Ciliophora привело исследователей к выводам об отсутствии в генах класса II этих организмов описанных классических элементов регуляции (Ghosh et al., 1994). Причина этого заключается в том, что основным методом большинства исследователей служил теоретический анализ нуклеотидных последовательностей различных генов с целью поиска уже известных регуляторных нуклеотидных последовательностей в их классических положениях (так называемый сравнительно-молекулярный метод) (Пименов и др., 2006; Helftenbein, 1985; Conzelmann, Helftenbein, 1987; Helftenbein, Muller, 1988; Helftenbein etal., 1989; Steinbruck, 1990). При этом экспериментальная проверка соответствующих областей минихромосомы отсутствовала, что ставит под сомнение все выводы, сделанные исследователями.

Появившееся в литературе большое количество противоречивых данных относительно состава основного промотора генов класса II представителей типа Ciliophora дало толчок к разработке экспериментальных подходов в изучении рассматриваемого вопроса (Пименов и др., 2006). Так, научно-исследовательской фуппой, в которую входит автор настоящей диссертации, с использованием инфузории-спиротрихи Stylonychia lemnae в качестве модельного объекта, был разработан метод котрансфекции инфузорий мутантными векторами, содержащими делеции и нуклеотидные замены в интересующих участках 5-некодирующей области гена, что позволяет с точностью локализовать присутствующие регуляторные последовательности ДНК (Skovorodkin et al., 1999). С использованием рассматриваемого метода был частично проанализирован промотор гена а1-тубулина S. lemnae (Pimenov et al., 2002; Zassoukhina et al., 2002; Райхель, 2003; Пименов и др., 2006; Skovorodkin, Pimenov et al., 2007). Были найдены такие классические элементы регуляции как СААТ-бокс, ТАТА-бокс и инициатор, ранее не описанные для генов S. lemnae. При этом инициатор был описан для генов инфузорий-спиротрих впервые.

К моменту написания настоящей диссертации мы завершили изучение гена а1-тубулина S. lemnae с целью получить полную схему элементов регулирующих транскрипцию этого гена, а также провести сравнительный анализ строения промотора генов S. lemnae и других инфузорий на основе анализа данных литературы и собственных результатов.

В результате проведенной экспериментальной работы были получены данные, расширяющие представление о механизмах регуляции транскрипции генов класса II представителей типа Ciliophora.

1. Впервые для промоторной области гена а1-тубулина S. lemnae описаны такие классические эукариотические регуляторные нуклеотидные последовательности, как СААТ-бокс, ТАТА-бокс и инициатор.

2. Впервые для генов класса II инфузорий-спиротрих на примере гена а1-тубулина S. lemnae были экспериментально найдены и описаны дополнительные регуляторные нуклеотидные последовательности ДНКэнхансер и репрессор.

3. Впервые для генов класса II инфузорий-спиротрих путем экспериментального анализа генов а1- и а2-тубулина S. lemnae была локализована нуклеотидная последовательность в составе основного промотора, контролирующая индукцию транскрипции гена а2-тубулина.

Материалы диссертации были представлены на 21-м ежегодном съезде Немецкого протозоологического общества (Pimenov et al, 2002), в двух статьях (Пименов и др., 2006; Skovorodkin, Pimenov et al., 2007), а также на научных семинарах Лаборатории цитологии одноклеточных организмов Института цитологии РАН.

Выводы.

1. У инфузории Stylonychia lemnae 5'-некодирующая область минихромосомы, несущей ген а1-тубулина, содержит следующие нуклеотидные последовательности, необходимые для корректной инициации транскрипции: а) инициатор, имеющий нуклеотидный состав ТАТАА, где второй нуклеотид, А — точка начала транскрипцииб) классический ТАТА-бокс, представленный нуклеотидной последовательностью ТАААТА и расположенный между позициями -23 и -28 п.н. левее точки начала транскрипциив) СААТ-бокс, имеющий нуклеотидный состав САТАТ и расположенный между позициями -45 и -49 п.н. левее точки начала транскрипцииг) энхансер — GC-бокс, имеющий нуклеотидный состав GATCCC и расположенный между позициями -75 и -82 п.н. левее точки начала транскрипциид) репрессор, расположенный между позициями -155 и -114 п.н. левее точки начала транскрипции.

2. Способность гена а2-тубулина инфузории S. lemnae к индукции лектином конканавалином, А регулируется индуктором, расположенным в промоторной области гена длиной 36 п.н. между позициями -21 и -92 п.н. левее точки начала транскрипции.

3. Регуляция транскрипции генов класса II у представителей типа Ciliophora осуществляется при участии промоторов разного строения. Промоторы генов класса II этих организмов могут быть подразделены на три основные группы: а) промоторы, построенные по классической схеме, характерной для многих эукариот, и содержащие только ТАТА-бокс и инициаторб) промоторы, также характерные для многих эукариот и содержащие наряду с ТАТА-боксом и инициатором ряд дополнительных регуляторных элементов, таких как СААТ-бокс, GC-бокс, различные энхансеры и репрессорыв) промоторы, содержащие специфические регуляторные нуклеотидные последовательности, характерные для некоторых генов и групп инфузорий.

4. Наиболее адекватным методом определения точек начала транскрипции как в генах тубулина S. lemnae, так и в некоторых других генах брюхоресничных инфузорий является сопоставление результатов секвенирования и обратной транскрипции. При этом обязательным условием при подготовке материала для проведения секвенирования является фосфорилирование праймеров нерадиоактивным фосфором.

Показать весь текст

Список литературы

  1. С. Н., Белозерская Н. А., Меркулова Н. А., Ирлина И. С., Винникова Н. В. 1977. Ультраструктурные изменения макронуклеусов Dileptus anser O.F.M. во время конъюгации. Acta protozool. 13: 97−107.
  2. Н.В. 1974. Ультраструюурные изменения макронуклеусов Dileptus anser O.F.M. во время конъюгации. Acta protozool. 13:97−107.
  3. В. И. 1977. Возможность неоднократной репликации части ядерной ДНК инфузории Tetrahymena в течение одного S-периода. Мол. биол. 11 (1): 171−180.
  4. Догель. 1981. Зоология беспозвоночных. М.: Высшая школа. 606 с.
  5. И. Ф. 2002. Общая и молекулярная генетика. Новосибирск: Изд. Новосиб. ун-та. 459 с.
  6. Д. В. 1981. Проблемы гетероморфизма ядер у одноклеточных организмов. Л.: Наука. 167 с.
  7. А.Ю., Райхель И.Б.,. Сковородкин И. Н., Подлипаева Ю. И., Скарлато С. О. 2006. Stylonychia lemnae модельный объект для изучения минихромосом макронуклеуса инфузорий. Цитология, 48(8):619−35.
  8. И. Б. 1978. Ядро простейших. Морфология и эволюция. Л.: Наука. 328 с.
  9. И. Б. 1989. Ядерный геном простейших. В кн.: Организация генома. М.: Наука. 110−154.
  10. И. Б. 1992. Ядерная дифференцировка и гетероморфизм ядер у простейших. Цитология. 34 (7): 3−16.
  11. И. Б., Аммерманн Д. 1976. Новые успехи в изучении макронуклеуса инфузорий. В кн.: Кариология и генетика простейших, изд. Л.: Наука. 1: 64−90.
  12. И. Б. 2003. Регуляторные участки ДНК в минихромосомах инфузории Stylonychia lemnae, несущих гены а1- и р2-тубулина: Автореф. канд. дисс. СПб: СПб гос. политех, ун-т. 26 с.
  13. Г. И. 1977. О структуре хроматина макронуклеуса инфузории Bursaria truncatella. Цитология. 19 (7): 3−16.
  14. С. О. 1977. Ультраструктура ядерного аппарата инфузории Stentor coeruleus. Цитология. 19 (5): 478−483.
  15. С. О. 1978. Элекгронномикроскопическое исследование изменения макронуклеуса инфузории Stentor coeruleus в процессе конъюгации. Цитология. 20 (6): 607−611.
  16. S., Cech Т. R. 2004. The Euplotes telomerase subunit p43 stimulates enzymatic activity and processivity in vitro. RNA. 10:1108−1118.
  17. P. 1978. Les chromosomes polytenes des cili6s. Ann. Biol. 17: 369 386.
  18. D. 1964. Riesenchromosomenin der Makronucleusanlage des Ciliaten Stylonychia spec. Naturwissenschaften. 51: 249.
  19. D. 1965. Cytologische und genetische Untersuchungen an dem Ciliaten Stylonychia mytilus Ehrenberg. Arch. Protistenk. 108:109−152.
  20. D. 1970. The micronucleus of the ciliate Stylonychia mytilus', its nucleic acid synthesis and its function. Exp. Cell Res. 61:6−12.
  21. D. 1971. Morphology and development of the macronuclei of the ciliates Stylonychia mytilus and Euplotes reticulates. Chromosoma. 33: 209 238.
  22. D. 1987. Giant chromosomes in ciliates. Results Probl. Cell Differ. 14: 59−67.
  23. D. 1990. The contribution of hypotrichous ciliates to our understanding of molecular biology and evolution of ciliates. Zool. Sci. Suppl. 7: 13−22.
  24. Ammermann D., HellmerK. H., Zassoukhina I., Skovorodkin I. 2003. Response to X-ray- and cis Pt-induced DNA damage in Stylonychia lemnae (Ciliata, protozoa). Eur. J. Protistol. 39: 223−230.
  25. D., Schlegel M. 1983. Characterization of two sibling species of the genus Stylonychia (Ciliata, Hypotricha): S. mytilus Ehrenberg, 1838 and S. lemnae n. sp. I. Morphology and reproductive behavior. J. Protozool. 30: 290 294.
  26. Ammermann D., Steinbruck G., von BergerL., Hennig W. 1974. The development of the macronucleus in the ciliated protozoan Stylonychia mytilus. Chromosoma. 45:401−429.
  27. Ardeii D. H., Lozupone C. A., LandweberL. F. 2003. Polymorphism, recombination and alternative unscrambling in the DNA polymerase alpha gene of the ciliate Stylonychia lemnae (Alveolata- class Spirotrichea). Genetics. 165: 1761−1777.
  28. F.M., Brent R., Kingston R. E., Moore D.D., Seidmann J. G., Smith J. A., Struhl K. 1989 Current protocols in molecular biology- Green Publ. Ass.
  29. Barberis A., Superti-Furga G., Busslinger M. 1987. Mutually exclusive interaction of the CCAAT-binding factor and of a displacement protein with overlapping sequences of a histone gene promoter. Cell. 50: 347−359.
  30. C. F. 1969. Acineta tuberosa. II. The distribution of microtubules in the macronucleus during asexual reproduction. Z. Zellforsch. Mikrosk. Anat. 93. 93−104.
  31. BergerJ. D. 1982. Effects of gene dosage on protein synthesis rate in Paramecium tetraurelia. Implications for regulation of cell mass, DNA content and the cell cycle. Exp. Cell Res. 141:261−275.
  32. Bergemann J., Florian V., Kremser T. and Klein A. 1996. Two different macronuclear EF-1 alpha-encoding genes of the ciliate Euplotes crassus are very dissimilar in their sequences, copy numbers and transcriptional activities. Gene. 168:109−112.
  33. Brusca, Richard C., Gary J. Brusca. 2002. Invertebrates, Second Edition, p. 936
  34. C. F., Sadler L. A. 1990. Characterization of the promoter region of Tetrahymena genes. Nucl. Acids Res. 18: 323−329.
  35. Carcamo J., BuckbinderL., Reinberg D. 1991. The initiator directs the assembly of a transcription factor IID-dependent transcription complex. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 88: 8052−8056.
  36. CavalcantiA. R., Dunn D. M., Weiss R., Herrick G., LandweberL. F., Doak T. G. 2004a. Sequence features of Oxytricha trifailax (class Spirotrichea) macronuclear telomeric and subtelomeric sequences. Protist. 155: 311−322.
  37. CavalcantiA. R., Stover N. A., Orecchia L., Doak T. G., LandweberL. F. 2004b. Coding properties of Oxytricha trifailax (Sterkiella histriomuscorum) macronuclear chromosomes: analysis of a pilot genome project. Chromosoma. 113:69−76.
  38. G. 1975. Amount of DNA produced during extra S phases in Tetrahymena. J. Cell Biol. 66:204−209.
  39. G. 1980. Chromatin elimination and the genetic organisation of the macronucleus in Tetrahymena thermophila. Chromosoma. 78: 313−325.
  40. Conzelmann К. K, Helftenbein E. 1987. Nucleotide sequence and expression of two beta-tubulin genes in Stylonychia lemnae. J. Mol. Biol. 198: 643−653.
  41. DoerderF. P., Lief J. H., DoerderL. E. 1975. A corrected table for macronuclear assortment in Tetrahymena pyriformis, syngen 1. Genetics. 80: 263−265.
  42. S. M., Lipps H. J., Steinbruck G. 1978. Histone genes in macronuclear DNA of the ciliate Stylonychia mytilus. Chromosoma. 69:291−306.
  43. Foissner W., BergerH. 1999. Identification and Ontogenesis of the nomen nudum Hypotrichs (Protozoa: Ciliophora) Oxytricha nova (= Sterkiella nova sp. n.) and O. trifallax (= S. histriomuscorum). Acta protozool. 38: 215−248.
  44. Fokin S. I., OssipovD. V. 1981. Generative nucleus control over cell vegetative functions in Paramecium. Acta protozool. 20: 51−73.
  45. Frisch A, Bessler W., Lipps H.J., Ammermann D. 1976. Immobilization of ciliates by Concanavalin A. J. Protozool. 23:427−430.
  46. O., Serrano V., Duharcourt S., Meyer E. 2004. RNA-mediated programming of developmental genome rearrangements in Paramecium tetraurelia. Mol. Cell Biol. 24: 7370−7379.
  47. Gaunitz C, Witte H., Gaunitz F. 1992. Primary structure of a gene-sized DNA encoding calmodulin from the hypotrichous ciliate Stylonychia lemnae. Gene. 119:191−198.
  48. Ghosh S, Jaraczewski J. W" KlobutcherL. A, Jahn C. L 1994. Characterization of transcription initiation, translation initiation, and poly (A) addition sites in the gene-sized macronuclear DNA molecules of Euplotes. Nucl. Acids Res. 22: 214−221.
  49. Gil R., Alonso P., Perez-Silva J. 1972. Ultrastructure of the macronuclear anlage in Stylonychia mytilus. Exp. Cell Res. 72: 509−518.
  50. Goode B. L, Feinstein S. C. 1992 «Speedprep» purification of template for double-stranded DNA sequencing., BioTechniques 12:148−149
  51. Graves В. J., Johnson P. F., McKnight S. L 1986. Homologous recognition of a promoter domain common to the MSV LTR and the HSV tk gene. Cell. 44: 565−576.
  52. J. Т., CelanderD. W., Price С. M., Cech T. R. 1991. Cloning and expression of genes for the Oxytricha telomere-binding protein: specific subunit interactions in the telomeric complex. Cell. 67: 807−814.
  53. K. G. 1953. Die Konjugation von Ephelota gemmipara R. Hertwig. Arch. Protistenk. 98: 287−326.
  54. Greslin A. F., Loukin S. H, Oka Y., Prescott D. M. 1988. An analysis of the macronuclear actin genes of Oxytricha. DNA. 7: 529−536.
  55. Greslin A. F., Prescott D. M., Oka Y., Loukin S. H., Chappell J. C. 1989. Reordering of nine exons is necessary to form a functional actin gene in Oxytricha nova. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 86: 6264−6268.
  56. S., Buratowski S., Sharp P. A., Guarente L. 1989. Yeast TATA-binding protein TFIID binds to TATA elements with both consensus and nonconsensus DNA sequences. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 86: 5718−5722.
  57. E. 1985. Nucleotide sequence of a macronuclear DNA molecule coding for alpha-tubulin from the ciliate Stylonychia lemnae. Special codon usage: TAA is not a translation termination codon. Nucl. Acids Res. 13:415−433.
  58. Helftenbein E, Conzelmann К. K., Becker K. F., Fritzenschaf H. 1989. Regulatory structure of gene expression, DNA-replication and DNA-rearrangement in macronuclear genes of Stylonychia lemnae, a Hypotrichous Ciliate. Eur. J. Protistol. 25:158−167.
  59. Helftenbein E., MullerE. 1988. Both alpha-tubulin genes are transcriptionally active in Stylonychia lemnae. Curr. Genet. 13:425−432.
  60. Hoffman D. C., Anderson R. C., DuBois M. L, Prescott D. M. 1995. Macronuclear gene-sized molecules of hypotrichs. Nucl. Acids Res. 23:12 791 283.
  61. Hoyle H.D., Turner F. R, Brunick L., Raff E.C. 2001. Tubulin sorting during dimerization in vivo. Mol. Biol. Cell. 12:2185−2194.
  62. J.A., Hoyle H.D., Turner F.R., Raff E.C. 2001. Structurally similar Drosophila a-tubulins are functionally distinct in vivo. Mol. Biol. Cell. 8: 481−500.
  63. Jahn С. L, Klobutcher L. A. 2002. Genome remodeling in ciliated protozoa. Ann. Rev. Microbiol. 56:489−520.
  64. Javahery R., KhachiA., Lo K., Zenzie-Gregory В., Smale S. T. 1994. DNA sequence requirements for transcriptional initiator activity in mammalian cells. Mol. Cell Biol. 14:116−127.
  65. F., Steinbruck G., Lipps H. J. 2001. Both subtelomeric regions are required and sufficient for specific DNA fragmentation during macronuclear development in Stylonychia lemnae. Genome Biol. 2:1−5.
  66. A. R., Speare V. J. 1992. A genetic screen for vegetative gene expression in the micronucleus of Tetrahymena thermophila. J. Protozool. 39: 323−328.
  67. KarrerK. M. 1986. The nuclear DNAs of Holotrichous ciliates. In: The molecular biology of ciliated protozoa. New York: Acad. Press. 85−110.
  68. J., Klein A. 1992 Gene dosage as a possible major determinant for equal expression levels of genes encoding RNA polymerase subunits in the hypotrichous ciliate Euplotes octocarinatus. Nucleic Acids Res. 20, pp. 44 454 450.
  69. Kim C. S., PreerJ. R., Jr., Polisky B. 1992. Bacteriophage lambda DNA fragments replicate in the Paramecium macronucleus: absence of active copy number control. Dev. Genet. 13: 97−102.
  70. R. F., Prescott D. M. 1962. Deoxyribonucleic acid synthesis and distribution during growth and amitosis of the macronucleus of Euplotes. J. Protozool. 9: 88−92.
  71. L. A., Prescott D. M. 1986. The special case of the hypotrichs. In: The molecular biology of ciliated protozoa. New York: Acad. Press. 111−154.
  72. L. A., Swanton M. Т., Donini P., Prescott D. M. 1981. All gene-sized DNA molecules in four species of hypotrichs have the same terminal sequence and an unusual 3' terminus. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 78: 30 153 019.
  73. J. A. 1970. Compartmentalizationof the developing macronucleus following conjugation in Stylonychia and Euplotes. J. Cell Biol. 47: 395−407.
  74. H., Lipps H. J., Prescott D. M. 1986. The genome of hypotrichous ciliates. Int. Rev. Cytol. 99: 1−28.
  75. И., Witte И., Ammermann D. 1998. A comparison of overamplified macronuclear chromosomes in the ciliate Stylonychia lemnae. Eur. J. Protistol. 34:29−38.
  76. LandweberL. F., Кио Т. C., Curtis E. A. 2000. Evolution and assembly of an extremely scrambled gene. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 97: 3298−3303.
  77. Larson D. D., Umthun A. R, Shaiu W. L. 1991. Copy number control in the Tetrahymena macronuclear genome. J. Protozool. 38: 258−263.
  78. Lee Т.Н., YoungR.A. 2000. Transcription of eukaryotic protein-coding genes. Annu. Rev. Genet. 34: p. 77−137.
  79. Lescasse R., Grisvard J., Fryd G., Fleury-Aubusson A., Baroin-Tourancheau A. 2005. Proposed function of the accumulation of plasma membrane-type Ca2±ATPase mRNA in resting cysts of the ciliate Sterkiella histriomuscorum. Eukaryot. Cell. 4:103−110.
  80. Li У., Flanagan P. M., Tschochner H" Komberg R. D. 1994. RNA polymerase II initiation factor interactions and transcription start site selection. Science. 263: 805−807.
  81. H. J., Nock A., Riewe M., Steinbruck G. 1978. Chromatin structure in the macronucleus of the ciliate Stylonychia mytilus. Nucl. Acids Res. 5:46 994 709.
  82. Lo K., Smale S. T. 1996. Generality of a functional initiator consensus sequence. Gene. 182:13−22.
  83. Longcor M. A., Wickert S. A., Chau M.-F., Orias E. 1996. Coassortment of genetic loci during macronuclear division in Tetrahymena thermophila. Eur. J. Protistol. 32: 85−89.
  84. Lozupone C. A., Knight R. D., LandweberL F. 2001. The molecular basis of nuclear genetic code change in ciliates. Curr. Biol. 11:65−74.
  85. Lu L, Ng S. F. 1991. Somatic Function of the Micronucleus of Stylonychia mytilus during Asexual Propagation. Eur. J. Protistol. 27:1−98.
  86. D. H., Small E. B. 2002. Phylum Ciliophora. In: An Illustrated guide to the Protozoa. Lawrence, Kansas: Society of Protozoologists. 371−656.
  87. McKean P.G., Vaughan S., Gull K. 2001. The extended tubulin superfamily. J. Cell Sci. 114:2723−2733.
  88. С., Kortwig H., Lipps H. J. 1999. Separation of micronuclear DNA of Stylonychia lemnae by pulsed-field electrophoresis and identification of a DNA molecule with a high copy number. Genome Res. 9:654−661.
  89. McKnight S. L, Kingsbury R. 1982. Transcriptional control signals of a eukaryotic protein-coding gene. Science. 217: 316−324.
  90. E. V., Bruns P. J. 1988. Phenotypic assortment in Tetrahymena thermophila: assortment kinetics of antibiotic-resistance markers, tsA, death, and the highly amplified rDNA locus. Genetics. 120: 389−395.
  91. E., Beisson J. 2005. Epigenetics: Paramecium as a model system. Med. Sci. (Paris). 21: 377−383.
  92. Meyer F., Schmidt H. J., Plumper ?., Hasilik A., Mersmann G., Meyer H. E., Engstrom A., Heckmann К 1991. UGA is translated as cysteine in pheromone 3 of Eupiotes octocarinatus. Proc. Nat. Acad. Sci. USA. 88: 3758−3761.
  93. G., Helftenbein E. 1988. Transfection of the hypotrichous ciliate Stylonychia lemnae with linear DNA vectors. Gene. 63: 31−40.
  94. Moiienbeck M., Gavin M. C., KlobutcherL. A. 2004. Evolution of programmed ribosomal frameshifting in the TERT genes of Eupiotes. J. Mol. Evol. 58:701−711.
  95. Nanney D. L, Preparata R. M. 1979. Genetic evidence concerning the structure of the Tetrahymena thermophila macronucleus. J. Protozool. 26: 2−9.
  96. Ng S. F. 1986. The somatic function of the micronucleus of ciliated protozoa. In: Progress in Protistology. Bristol: Biopress. 1:215−286.
  97. A. 1981. RNA and macronuclear transcription in the ciliate Stylonychia mytilus. Chromosoma. 83:209−220.
  98. Patikoglou G. A., Kim J. L, Sun L, Yang S. H., Kodadek Т., Burley S. K. 1999. TATA element recognition by the TATA box-binding protein has been conserved throughout evolution. Genes Dev. 13:3217−3230.
  99. A., Zassoukhina I. В., Ammermann D., Skovorodkin I. N. 2002. Characterization of transcription initiator in alpha and beta tubulin genes of
  100. Stylonychia lemnae. In: 21 Jahrestagung derdeutschen Gesellschaft fuer Protozoologie. Konstanz. 35.
  101. Postberg J., Alexandrova 0, Cremer Т., Lipps H. J. 2005. Exploiting nuclear duality of ciliates to analyse topological requirements for DNA replication and transcription. J. Cell Sci. 118: 3973−3983.
  102. PreerJ. R., PreerL. B. 1979. The size of macronuclear DNA and its relationship to models for maintaining genie balance. J. Protozool. 26:14−18.
  103. D. M. 1994. The DNA of ciliated protozoa. Microbiol. Rev. 58: 233−267.
  104. D. M. 1997. Origin, evolution, and excision of internal elimination segments in germline genes of ciliates. Curr. Opin. Genet. Dev. 7:807−813.
  105. D. M. 1998. Invention and mystery in hypotrich DNA. J. Euk. Microbiol. 45: 575−581.
  106. D. M. 2000. Genome gymnastics: unique modes of DNA evolution and processing in ciliates. Nat. Rev. Genet. 1:191−198.
  107. D. M., Bostock C. J., Murti K. G., Lauth M. R., Gamow E. 1971. DNA of ciliated protozoa. I. Electron microscopic and sedimentation analyses of macronuclear and micronuclear DNA of Stylonychia mytilus. Chromosoma. 34: 355−366.
  108. Prescott D. M., Prescott J. D, Prescott R. M. 2002. Coding properties of macronuclear DNA molecules in Sterkiella nova (Oxytricha nova). Protist. 153: 71−77.
  109. I. B. 1972. Nuclear phenomena during conjugation and autogamy in ciliates. In: Research in protozoology. Oxford, New York: Pergamon Press. 4. 7−289.
  110. I. B. 1982. The Protozoan nucleus. Morphology and evolution. In: Cell Biology Monographs. Wien, New York: Springer Verlag. 9: 474 p.
  111. I. B. 1985. Primitive never-dividing macronuclei of some lower ciliates. Int. Rev. Cytol. 95:267−325.
  112. I. B. 1994a. The diversity of forms of mitosis in Protozoa: a comparative review. Eur. J. Protistol. 30: 253−269.
  113. I. B. 1994b. The nuclear apparatus of some primitive ciliates, the karyorelictids: structural and divisional reorganization. Boll. Zool. 61:19−28.
  114. I. В. 1995. Structure and genetic organization of the polyploid macronucleus of ciliates: a comparative review. Acta protozool. 34:151−171.
  115. I. B. 1996. Nuclei of ciliates. In: Ciliates as organisms. Stuttgart, Jena, New York: Gustav Fisher Verlag. 221−242.
  116. Riley J. L, Katz L. A. 2001. Widespread distribution of extensive chromosomal fragmentation in ciliates. Mol. Biol. Evol. 18:1372−1377.
  117. M., Prescott D. M. 1985. DNA intermediates and telomere addition during genome reorganization in Euplotes crassus. Cell. 41:411−417.
  118. J., Fritsch E. F., Maniatis T. 1989 Molecular cloning: A laboratory manual, sec. Eds. 1−3: Cold Spring Harbor Laboratory Press.
  119. SeegmillerA., Williams K. R., Herrick G. 1997. Two two-gene macronuclear chromosomes of the hypotrichous ciliates Oxytricha fallax and O. trifallax generated by alternative processing of the 81 locus. Dev. Genet. 20: 348 357.
  120. Singer V. L, Wobbe C. R., Struhl K. 1990. A wide variety of DNA sequences can functionally replace a yeast TATA element for transcriptional activation. Genes Dev. 4: 636−645.
  121. Skovorodkin I. N., Bollgonn S., Ammermann D., GunzlA. 1999. Stable transfection of the hypotrichous ciliate Stylonychia lemnae with tagged alpha 1 tubulin minichromosomes. Eur. J. Protistol. 35:70−80.
  122. Skovorodkin I. N., Zassoukhina I., Ammermann D., GuenzlA. 2001a. Characterization of the promoter region in alpha-1 tubulin gene of the hypotrichous ciliate Stylonychia lemnae. In: XI Intern. Congr. Protozool. Salzburg. 13.
  123. I. N., Zassoukhina I. В., Hojak S., Ammermann D., GunzlA. 2001b. Minichromosomal DNA replication in the macronucleus of the hypotrichous ciliate Stylonychia lemnae is independent of chromosome-internal sequences. Chromosoma. 110: 352−359.
  124. Skovorodkin I., Pimenov A., Raykhel /., Schimanski В., Ammermann D., GQnzl A. 2007. Analysis of a-tubulin minichromosome promoters in the stichotrichous ciliate Stylonychia lemnae. Eukaryot. Cell. 6: 28−36
  125. S. Т., Baltimore D. 1989. The «initiator» as a transcription control element. Cell. 57:103−113.
  126. S. Т., Kadonaga J. T. 2003. The RNA polymerase II core promoter. Ann. Rev. Biochem. 72:449−479.
  127. Soares H., Cyme L., Barahona I. and Rodriguez-Pousada C. 1991. Different patterns of p-tubulin genes during reciliation. Eur. J. Biochem. 197: 291 299.
  128. G. 1990. Recent advances in the study of ciliate genes. Eur. J. Protistol. 26: 2−14.
  129. M. Т., Greslin A. F., Prescott D. M. 1980. Arrangement of coding and non-coding sequences in the DNA molecules coding for rRNAs in Oxytricha sp. DNA of ciliated protozoa. Chromosoma. 77: 203−215.
  130. Tarn L. W., Ng S. F. 1987. Genetic analysis of heterocaryons in search of active micronuclear genes in stomatogenesis of Paramecium tetraurelia. Eur. J. Protistol. 23:43−50.
  131. V. 1961. The biology of Stentor. New York, Paris, Pergamon Press, 413 p.
  132. Tausta S. L, Klobutcher L. A. 1990. Internal eliminated sequences are removed prior to chromosome fragmentation during development in Euplotes crassus. Nucl. Acids Res. 18:845−853.
  133. G. K., Goode D. 1976. The role of microtubules in macronuclear division in the hypotrich ciliates Gastrostyla steinii and Stylonychia mytilus. Cytobiologie. 14:18−37.
  134. Wang W., Zhi H., Chai В., Liang A. 2005. Cloning and sequence analysis of the micronuclear and macronuclear gene encoding Rab protein of Euplotes octocarinatus. Biosci. Biotechnol. Biochem. 69: 649−652.
  135. I., Lipps H. J. 1990. The two macronuclear histone H4 genes of the hypotrichous ciliate Stylonychia lemnae. DNA Seq. 1:25−32.
  136. M., Helftenbein E., Muller F., Meinecke M., Muller S., Grummt F. 1989. Identification of an amplification promoting DNA sequence from the hypotrichous ciliate Stylonychia lemnae. Nucl. Acids Res. 17: 8783−8802.
  137. Weiden M., Osheim Y. N. Beyer A. L, Van derPloeg L. H. T. 1991. Chromosome structure: DNA nucleotide sequence elements of a subset of the minichromosomes of the protozoan Trypanosoma brucei. Mol. Cell Biol. 11: 3823−3834.
  138. К. R., Herrick G. 1991. Expression of the gene encoded by a family of macronuclear chromosomes generated by alternative DNA processing in Oxytricha fallax. Nucl. Acids Res. 19:4717−4724.
  139. H., Kneer M., Ammermann D. 1995. Transcription of the highly amplified tubulin gene family of Stylonychia lemnae. Europ. J. Protistol. 31: 268 274.
  140. Wobbe C. R, Struhl K. 1990. Yeast and human TATA-binding proteins have nearly identical DNA sequence requirements for transcription in vitro. Mol. Cell Biol. 10: 3859−3867.
  141. I. U., Lipps H. J. 1983. A transformation system for the hypotrichous ciliate Stylonychia mytilus. EMBO J. 2:1753−1757.
  142. Wu Q., Chang W., Rickers-Haunerland J., Higo Т., Haunerland N.H. 2002. Characterization of a new fatty acid response element that controls the expression of the locust muscle FABP gene. Mol. Cell Biochem. 239:173−180.
  143. Yao M. C., Fuller P., XiX. 2003. Programmed DNA deletion as an RNA-guided system of genome defense. Science. 300:1581−1584.
  144. ZahlerA. M., Prescott D. M. 1988. Telomere terminal transferase activity in the hypotrichous ciliate Oxytricha nova and a model for replication of the ends of linear DNA molecules. Nucl. Acids Res. 16: 6953−6972.
  145. ZahlerA. M., Prescott D. M. 1989. DNA primase and the replication of the telomeres in Oxytricha nova. Nucl. Acids Res. 17:6299−6317.
  146. Работа была выполнена в Лаборатории цитологии одноклеточных организмов и цитоэкологии Института цитологии РАН.
  147. Финансовая поддержка работы была получена от Российского фонда фундаментальных исследований (проекты 03−04−48 505, 04−04−49 209, 07−400 662).
  148. Большой вклад в настоящее исследование внесли мои зарубежные коллеги, Артур Гензел и Бернард Шимански, экспериментальная работа которых значительно ускорила получение интересующих нас результатов.
  149. Автор диссертации благодарен Наталье Аркадиевне Михайловой за предоставление оборудования для проведения ПЦР и за ценные консультации.
  150. Автор диссертации благодарен Евгению Ефремовичу Махлину за консультации по оформлению работы и помощь в работе над текстом.
  151. Автор диссертации благодарен Александру Львовичу Юдину за консультации по вопросам оформления работы и автореферата.
  152. Автор диссертации также признателен всему коллективу Лаборатории цитологии одноклеточных организмов и цитоэкологии Института цитологии РАН за теплое отношение и содействие в выполнении моей работы.
  153. Особая благодарность — моей семье за постоянную поддержку, понимание и бесконечное терпение.
Заполнить форму текущей работой

Сессия? Спокойно!