ДНК-ДНК взаимодействия в области микросателлитных повторов как фактор генетической нестабильности, вовлеченный в процесс канцерогенеза тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.12, кандидат наук Карпеченко, Наталья Юрьевна

• Карпеченко, Наталья Юрьевна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Карпеченко, Наталья Юрьевна

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Гомологичная рекомбинация

1.1.1. Основные стадии и пути гомологичной рекомбинации

1.1.2. Основные белки, вовлеченные в соматическую гомологичную рекомбинацию у человека

1.1.3. Гомологичная рекомбинация в процессе канцерогенеза

1.1.4. Гомологичная рекомбинация при лечении онкологических заболеваний

1.1.5. Распределение рекомбинационных событий по геному

1.2. (СА/ТС)п-микросателлитные последовательности

1.2.1. Локализация и особенности строения ро1у(СА/ТС)-локусов

1.2.2. Функциональные возможности (СА/ГС)п-повторов

1.2.2.1. Роль микросателлитных повторов в организации хроматина

1.2.2.2. Роль (СА/ТС)п-повторов в регуляции экспрессии генов

1.2.2.3. Участие (СА/ТО)п-повторов в гомологичной рекомбинации

1.2.3. Структурные особенности ро1у(СА/ГС)

1.2.3.1. ро1у(СА/ТО и г-форма ДНК

1.2.3.2. ро1у(СА/ТС) и квадруплексная структура

1.2.4. Мутационная изменчивость ро1у(СА/ТС) и системы контроля стабильности у различных организмов

1.2.4.1. Механизмы изменения числа повторяющихся единиц в СА-микросателлитах

1.2.4.2. Факторы, влияющие на стабильность (САЛЧЗ)п-повторов

1.3. СА-микросателлиты как сайты инициации и терминации

гомологичной рекомбинации

1.3.1. СА-микросателлиты как сайты терминации гомологичной рекомбинации: модельные системы и предварительные данные

1.3.2. СА-микросателлиты как сайты инициации гомологичной

рекомбинации

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Список использованных реактивов и олигонуклеотидов

2.2. Процедура клонирования последовательностей (CA/TG)io, (CA/TG) 15, (CA/TG)25, (CA/TG)3i и RI (рэндомная) в полилинкерный сайт плазмиды PUC19

2.2.1. Фосфорилирование синтетических олигонуклеотидов

2.2.2. Процедура формирования дуплексов

2.2.3. Реакция лигирования ДНК

2.2.4. Трансформация бактериальных клеток E.Coli штамма XLIO-Gold

2.2.4.1. Приготовление компетентных клеток Е.Coli штамма XLIO-Gold

2.2.4.2. Трансформация компетентных клеток E.Coli штамма XLIO-Gold с использованием «бело-голубой» селекции

2.3. Выделение плазмидной ДНК

2.4. Выделение геномной ДНК из ткани

2.5. Обработка плазмидной ДНК эндонуклеазами рестрикции

2.6. Амплификация ДНК с помощью полимеразной цепной реакции

2.7. Осаждение ДНК в этаноле

2.8. Кинирование 5'-концов олигонуклеотидов радиоактивным фосфором

2.9. Электрофоретическое разделение ДНК

2.10. Визуализация ДНК

2.10.1. Окрашивание ДНК с помощью SYBR Gold

2.10.2. Окрашивание ДНК с помощью бромистого этидия

2.10.3. Авторадиография

2.10.4. Визуализация ДНК, несущей флуоресцентные зонды FAM и TAMRA

2.11. Извлечение ДНК из агарозного геля

2.11.1. Экстракция с помощью ДНК-связывающего матрикса на основе

двуокиси кремния

2.11.2. Выделение ДНК с помощью электроэлюции

2.12. Определение концентрации ДНК и SYBR Gold

2.13. Электронная микроскопия

2.14. Статистическая обработка результатов электронной микроскопии

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Оптимизация метода визуализации ДНК с помощью флуоресцентного расителя SYBR Gold по протоколу предокрашивания

3.1.1. Определение стабильности комплекса SG - ДНК при проведении агарозного гель-электрофореза

3.1.2. Выявление несвязавшегося с ДНК SYBR Gold в растворах при различных количественных соотношениях краситель/ДНК

3.1.3. Зависимость электрофоретической подвижности окрашенной ДНК от соотношения SG/ДНК

3.2. Изучение структурно-функциональных особенностей (CA/TG)n-повторов, важных для процессов инициации и терминации гомологичной

рекомбинации

3.2.1. Анализ влияния poly(CA/TG) на процесс миграции точки перекреста структур Холлидея

3.2.1.1. Модельная система

3.2.1.2. Анализ локализации точки перекреста в популяциях структур Холлидея, образованных ПЦР-продуктами

3.2.1.3. Анализ локализации точки перекреста в популяциях структур Холлидея, образованных фрагментами плазмидной ДНК

3.2.1.4. Анализ локализации точки перекреста в популяциях структур Холлидея, образованных фрагментами плазмидной ДНК, несущими разное

число (СА/ТО)п-повторов

3.2.2.0собенности олигонуклеотидной инвазии во внутреннюю

комплементарную последовательность дуплексной ДНК

3.2.2.1. Оптимизация метода визуализации ДНК-ДНК взаимодействий с помощью флуоресцентно меченных олигонуклеотидов

3.2.2.2. Инвазия олигонуклеотидов d(CA)i0 и d(TG)i0 в эукариотическую

ДНК

3.2.2.3. Олигонуклеотидная инвазия в ди-, три- и терануклеотидные последовательности

3.2.2.4. Анализ возможности олигонуклеотидной инвазии в (CA/TG)n-последовательность дуплексной ДНК после удаления ранее сформированного комплекса

3.2.2.5. Встраивание олигонуклеотидов d(CA)i0 и d(TG)io в дуплексную

ДНК с разной длиной (CA/TG)n-noBTopa

3.2.2.6. Зависимость интенсивности инвазии олигонуклеотидов d(CA)io и d(TG)io в плазмиду, содержащую (CA/TG)3i-повтор, от мольного соотношения плазмида/олигонуклеотид

3.2.2.7. Олигонуклеотидная инвазия в разных солевых условиях

Глава 4. ОБСУЖДЕНИЯ

4.1. Оптимизация метода визуализации ДНК с помощью флуоресцентного расителя SYBR Gold по протоколу предокрашивания

4.2. Изучение структурно-функциональных особенностей (CA/TG)n-повторов, важных для процессов инициации и терминации гомологичной рекомбинации

4.2.1. Анализ влияния poly(CA/TG) на процесс миграции точки перекреста структур Холл идея

4.2.2. Особенности олигонуклеотидной инвазии во внутреннюю

комплементарную последовательность дуплексной ДНК

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «ДНК-ДНК взаимодействия в области микросателлитных повторов как фактор генетической нестабильности, вовлеченный в процесс канцерогенеза»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Соматическая гомологичная рекомбинация (ГР) - один из ключевых механизмов поддержания стабильности генома клетки, обеспечивающий репарацию двунитевых разрывов ДНК. Дефекты данной репарационной системы повышают вероятность злокачественной трансформации клетки при действии генотоксических факторов и обнаруживаются в опухолевых клетках в виде хромосомных аберраций. Лежащее в основе ГР копирование генетической информации с гомологичной молекулы ДНК в ряде случаев сопровождается потерей гетерозиготности, что, в свою очередь, приводит к манифестации рецессивных мутаций, одному из наиболее распространенных процессов при канцерогенезе. Этот механизм лежит в основе патогенеза наследственной ретинобластомы и опухолей при синдроме Ли-Фраумени.

Многочисленные данные свидетельствуют о неравномерном распределении по геному рекомбинационных событий. «Горячими» точками рекомбинации являются микросателлитные последовательности ДНК, наиболее распространенная из которых - ро1у(СА/ТО). Механизмы, лежащие в основе влияния микросателлитных повторов на частоту ГР до настоящего времени остаются практически неизученными. Одним из возможных объяснений подобного влияния служит наличие конформационных особенностей в области микросателлитных повторов, влияющих на стадии инициации и (или) терминации ГР. Понимание механизмов влияния (СА/ТС)п-повторов необходимо для выявления локусов с наибольшей предрасположенностью к потере гетерозиготности, что раскроет возможности для формирования групп риска и позволит более точно определять прогноз заболевания. Таким образом, изучение закономерностей ДНК-ДНК взаимодействий в области микросателлитных повторов является актуальной задачей современной молекулярной биологии и экспериментальной онкологии.

Цели и задачи исследования

Целью данного исследования являлось изучение важных для инициации и терминации гомологичной рекомбинации структурно-функциональных особенностей микросателлитных (САЛХЗ)п-локусов.

Для достижения этой цели были поставлены следующие задачи:

1. оптимизация метода визуализации ДНК с использованием флуоресцентного красителя SYBR Gold (SG) по протоколу предокрашивания;

2. анализ влияния poly(CA/TG) на процесс миграции точки перекреста структур Холлидея;

3. изучение закономерностей взаимодействия (инвазии) олигонуклеотидов d(CA)i0 и d(GT)i0 с гомологичным участком плазмидной ДНК, а также геномной ДНК человека;

4. анализ возможности олигонуклеотидной инвазии в другие, также широко распространенные, микросателлитные локусы: (CT/GA)n, (АТ/ТА)п, (CAG/GTC)n, (CTT/GAA)n, (CGG/GCC)n, (GGT/CCA)n и (GGGT/CCCA)n.

Научная новизна

В настоящем исследовании впервые проведено изучение закономерностей ранее показанного в лаборатории М.Г. Якубовской встраивания олигонуклеотидов d(CA)i0 и d(TG)io во внутреннюю комплементарную последовательность дуплексной ДНК. Установлено, что структурные особенности (СА/ГС)п-повтора, лежащие в основе образования комплекса олигонуклеотид-ДНК, формируются in vivo и остаются стабильными на протяжении экстракции ДНК. Показано, что интенсивность инвазии одноцепочечных фрагментов d(CA)i0 и d(GT)i0 в (СА/ТС)п-повторяющуюся последовательность сверхспирализованной плазмидной ДНК зависит от длины микросателлитного локуса следующим образом:

(CA/TG)3i = (CA/TG)94>(CA/TG)io>(CA/TG)i5 = (CA/TG)25. При изучении влияния мольного соотношения дуплекс/о лигонуклеотид на интенсивность

взаимодействия (CA/TG)iwioicyca плазмидной ДНК с комплементарными одноцепочечными фрагментами, обнаружено повышение интенсивности инвазии олигонуклеотидов с увеличением соотношения от 1/10 до 1/1, при достижения которого, дальнейшего возрастания интенсивности встраивания не происходит. Установлено, что интенсивность взаимодействия микросателлитных локусов (СА/ТС)з1 с одноцепочечными фрагментами d(CA)i0 и d(GT)i0, не изменяется при использовании ряда солевых буферных растворов, однако снижается в безсолевых условиях. Кроме того, анализ возможности олигонуклеотидного встраивания в другие микросателлитные последовательности показал, что среди (GA/TC)n-, (TA/AT)n-, (CAG/GTC)n-, (CGG/GCC)n-, (CTT/GAA)n-, (GGT/CCA)n-и (GGGT/CCCA)n-noBTopoB, такой способностью обладают только длинные (СТТ/ОАА)п-локусы, формирующие в условиях отрицательной сверхспирализации неканоническую Н-форму ДНК.

В рамках изучения функционирования (СА/ТС)п-повторов в качестве точек терминиции ГР с помощью электронной микроскопии установлено, что гетерология между микросателлитными локусами (CA/TG)n в шесть повторяющихся единиц ингибирует миграцию ветвей структуры Холлидея, промежуточного продукта рекомбинационного процесса, чего не наблюдается в случае полной гомологии.

Кроме того, при проведении данного исследования предложен новый подход в использовании для визуализации ДНК флуоресцентного красителя SYBR Gold (SG), основанный на отсутствии влияния последнего на электрофоретическую подвижность ДНК при низких соотношениях SG/ДНК. Оптимизированный метод окрашивания нуклеиновых кислот позволяет более рационально использовать этот дорогостоящий краситель.

Научно-практическая значимость исследования

Настоящая работа посвящена изучению актуальной проблемы, касающейся молекулярных механизмов канцерогенеза. В данном оригинальном исследовании продемонстрированы закономерности взаимодействия дуплексной ДНК с

одноцепоченым фрагментом в области микросателлитных повторов, объясняющие их функционирование в качестве «горячих точек» соматической ГР. Полученные данные о взаимодействии микросателлитных локусов (CA/TG)n с комплементарной одноцепочечной ДНК, влиянии на этот процесс длины повторяющейся последовательности и мольного соотношения дуплекс/олигонуклеотид, а также о способности гетерологии в области (CA/TG)n-noBTopa ингибировать миграцию ветвей структуры Холлидея расширяют представление о молекулярных механизмах рекомбинационной репарации и причинах генетической нестабильности. Результаты исследования важны для сравнительной оценки вероятности соматической ГР по различным повторяющимся последовательностям, что в перспективе должно позволить выявлять предрасположенность к потере гетерозиготности по определенным локусам и, соответственно, определять риск развития онкологического заболевания и способствовать составлению более точного прогноза его течения. Кроме того, оптимизированный в ходе данной работы протокол использования флуоресцентного красителя ДНК SYBR Gold расширяет возможности его применения в молекулярно-биологических исследованиях, позволяя в целом ряде случаев избежать использования мутагенных и токсичных соединений.

Методы исследования

Работа выполнена с использованием классических молекулярно-биологических методов исследования (полимеразная цепная реакция, культивирование бактериальных клеток, выделение и очистка ДНК из клеток и тканей, молекулярное клонирование, электрофоретическое разделение ДНК в агарозном геле), электронной микроскопии и статистической обработки полученных данных. Кроме того, в настоящей работе для изучения ДНК-ДНК взаимодействий, наряду с введением радиоактивной метки, применен более современный подход, основанный на использовании флуоресцентно-меченных олигонуклеотидов и флуоресцентного красителя последнего поколения SYBR Gold.

Положения, выносимые на защиту

1. В структуре микросателлитных (СА/ТО)п-локусов in vivo возникают конформационные особенности, обуславливающие возможность их спонтанного взаимодействия с одноцепочечными фрагментами d(CA)io и d(GT)i0.

2. Среди других микросателлитных локусов способностью к спонтанному взаимодействию с гомологичной одноцепочечной ДНК обладают только длинные (СТТ/САА)п-повторы, формирующие в условиях отрицательной сверхспирализации неканоническую Н-форму ДНК.

3. Интенсивность взаимодействия d(CA)i0 и d(GT)i0 с (СА/ТС)п-локусом дуплексной ДНК зависит от длины повтора, соотношения дуплекс/олигонуклеотид и солевых условий.

4. Обладающие полной гомологией (СА/ТС)п-микросателлитные локусы не влияют на миграцию ветвей структуры Холлидея, промежуточного продукта гомологичной рекомбинации, в то время как гетерология в области повторяющейся последовательности ингибирует данный процесс, что может способствовать ее ферментативному разрешению в этих участках генома.

5. Оптимизированный в ходе данной работы протокол визуализации ДНК с помощью флуоресцентного красителя последнего поколения SYBR Gold позволяет сократить финансовые и временные затраты на этапе пробоподготовки ДНК и избежать использования токсичных и мутагенных соединений.

Апробация результатов

Результаты работы были представлены 28 сентября 2012 года на совместной научной конференции лабораторий отдела химического канцерогенеза, лабораторий отдела трансформирующих генов опухолей, лаборатории онкогеномики и лаборатории молекулярной эндокринологии НИИ Канцерогенеза ФГБУ «РОНЦ им. H.H. Блохина» РАМН. Основные положения диссертации представлены на 4 международных научных конференциях. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.

и

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Гомологичная рекомбинация

Соматическая гомологичная рекомбинация (ГР) представляет собой ключевой механизм поддержания стабильности генома, обеспечивающий репарацию двунитевых разрывов ДНК и восстановление процесса репликации в случае остановки репликативной вилки. В его основе лежит копирование генетической информации с неповрежденной гомологичной молекулы ДНК (гомологичной хромосомы или сестринской хроматиды), что, в отличие от других путей репарации двунитевых разрывов ДНК, позволяет полностью восстановит структуру поврежденного локуса. Дефекты в системе ГР приводят к геномной нестабильности, играющей значительную роль в патогенезе как наследственных, так и спорадических форм онкологических заболеваний. С другой стороны, даже в отсутствии дефектов по данной репарационной системе, ГР может вносить значительный вклад в процесс канцерогенеза, что обусловлено потерей гетерозиготности и, соответственно, манифистацией имеющихся в геноме рецессивных мутаций.

Понимание механизмов ГР и выявление ее дефектов, характерных для тех или иных онкологических заболеваний, в настоящее время уже легло в основу диагностических критериев, составления прогноза течения заболевания и выбора варианта химиотерапевтического лечения. Более того, дальнейшее детальное изучение белков и путей ГР, а также их связи с другими системами поддержания стабильности клеточного генома, открывает широкие перспективы при разработке новых противоопухолевых препаратов и терапевтических стратегий.

1.1.1. Основные стадии и пути гомологичной рекомбинации

ГР представляет собой сложный, многоэтапный процесс, вовлекающий большое количество различных белковых ансамблей. Многочисленные работы,

направленные на изучение этой репарационной системы, привели к значительному прогрессу в понимании механизмов, лежащих в ее основе, однако окончательно сложившейся картины, всесторонне описывающей данный процесс, пока не существует. Согласно наиболее распространенной на сегодняшний день гипотезе в ходе ГР условно выделяют три основные стадии: пресинаптическую, синаптическую и постсинаптическую. Кроме того, считается, что в зависимости от особенностей двунитевого разрыва ДНК ГР может пойти по трем различным путям (рис.1).

Первая, пресинсттическая стадия инициируется возникновением двунитевого разрыва ДНК и заключается в деградации 5'-конца ДНК в области разрыва. В ходе следующей, синаптической стадии на основании ранее образовавшегося выступающего 3'-конца молекулы ДНК происходит формирование нуклеопротеинового филамента, способного встроиться в комплементарную область гомологичного дуплекса ДНК. В результате такого взаимодействия образуется, так называемая, D-петля (от англ. displacement loop): встроившаяся одноцепочечная ДНК взаимодействуя с комплементарной цепью дуплекса, вытесняет вторую цепь (рисЛГ). Сформировавшаяся при этом крестообразная структура из цепей ДНК носит название «полухиазмы Холлидея» (по имени автора впервые описавшего данный процесс). Ее перемещение вдоль рекомбинирующих дуплексов - «миграция ветвления», сопровождается необходимым репаративным синтезом. На последней постсинаптической стадии происходит разрешение сложной четырехцепочечной структуры в две интактные молекулы ДНК, которые в зависимости от выбранного пути ГР, могут быть как кроссоверными, так и не кроссоверными [1].

Г. D-петля

«полухиазма» /Холлидея

двунитевои разрыв ДНК

ионизирующее излучение химические канцерогены остановка репликативной вилки активные формы кислорода

Пресинаптическая стадия

Синаптическая стадия

A. BIR

Г DC

Постсинаптическая стадия

полукроссовермые молекулы

деградация 5 -конца

б'

^^^ Г"

встраивание 3 -конца ДНК в комплементарную область гомологичного дуплекса

DC

Б. SDSA

захват второго конца двунитевого разрыва ДНК с образованием двойной структуры Холлидея

В. DSBR

диссоциация О-петли и отжиг освободившегося конца ДНК с

комплементарной цепью

разрешение двойной структуры Холлидея

синтез ДНК и лигирование

некроссояврные некроссоверные кроссоверные некроссоверные

молекулы молекулы молекулы молекулы

A. BIR - break-induced replication, Б. SDSA - synthesis-dependent strand annealing,

B. DSBR - double-strand break-repair, Г. D-петля (от англ. displacement loop)

Рисунок 1 - Стадии и пути гомологичной рекомбинации

На сегодняшний день известны три пути ГР, доминирующим из которых в соматических клетках является SDSA (synthesis-dependent strand annealing). В ходе данного пути после встраивания нуклеопротеинового филамента в комплементарную область гомологичного дуплекса и необходимого репаративного синтеза, происходит поворот D-петли и освобожденный вновь синтезированный конец молекулы соединяется с комплементарной цепью ДНК, несущей двунитевой разрыв. Таким образом, исходом SDSA является образование двух некроссоверных молекул. При втором возможном пути ГР,

DSBR (double-strand break-repair), происходит захват и второго конца двунитевого разрыва ДНК с образование сразу двух структур Холлидея, различное направление разрешения которых может приводить как к образованию кроссоверных, так и некроссоверных молекул. Наконец третий путь ГР, BIR (break-induced replication) запускается при отсутствии второго конца двунитевого разрыв ДНК. В этом случае, сформированная в синаптическую стадию, D-петля становится репликативной вилкой. При неполной гомологии между молекулами ДНК, участвующими в данном процессе, этот путь может быть чреват возникновением нереципроктных транслокаций [2].

1.1.2. Основные белки, вовлеченные в соматическую гомологичную

рекомбинацию у человека

ГР, как и любой другой сложный биохимический процесс с участием нуклеиновых кислот (репликация, транскрипция, трансляция) требует вовлечения большого количества белков. Данный раздел охватывает лишь некоторые, наиболее изученные, белки соматической ГР человека.

И так, на первом этапе, образовавшийся двунитевой разрыв ДНК распознается белковым комплексом MRN (Mrell-Rad50-Nbsl). MRN связывается с ДНК по обе стороны разрыва, стабилизируя последний и запуская АТМ-сигнальный каскад чекпоинта клеточного цикла [3,4]. Последующая деградация 5'-концевых областей ДНК происходит в два этапа. Первоначальная резекция выполняется при участи MRN-комплекса и белка CtIP [5]. На втором этапе подключаются уже такие нуклеазы и хеликазы как hEXOl, DNA2 и BLM [6].

Ключевым белком ГР, катализирующим главную стадию этого процесс, а именно встраивание 3'-конца молекулы ДНК в комплементарную последовательность гомологичного дуплекса и образование D-петли, является RAD51 [7]. Этот белок представляет собой ДНК-зависимую АТФазу, структура которой высоко консервативна среди эукариот. Вместе с выступающим 3'-концом двунитевого разрыва ДНК RAD51 формирует спиральный

нуклеопротеиновый филамент, включающий в себя 18-19 нуклеотидов и около 6 молекул белка [8]. Именно этот филамент осуществляет поиск комплементарного участка на гомологичной молекуле ДНК. Внутри нуклеопротеинового филамента ДНК оказывается вытянутой приблизительно на 50% по сравнению с В-формой. Однако удлинение ДНК происходит не по всей длине: однонитевая ДНК имеет повторяющуюся единицу из трех нуклеотидов, поддерживающих В-конформацию, в то время как ДНК между этими триплетами сильно растягивается. Участки ДНК с неизмененной конформацией необходимы для создания водородных уотсон-криковских связей с комплементарными триплетами дуплексной ДНК [9].

Другим важным белком пресинаптической и синаптической стадий является RPA (replication protein А), играющий двоякую роль в процессе ГР. В пресинаптическую стадию он связывается с однонитевым концом разрыва, предотвращая, таким образом, формирование вторичных структур ДНК, способных мешать сборки нуклеопротеинового филамента. В течение синаптической стадии RPA способствует удлинению гетеродуплексной области путем связывания с перемещающимся однонитевым концом ДНК [10-13]. С другой стороны, RPA может ингибировать процесс ГР. Обладая очень высоким сродством к однонитевой ДНК, RPA связывается с ней намного быстрее RAD51, тем самым, препятствуя образованию нуклеопротеинового филамента. Ингибирующее действие RPA на этот процесс преодолевается с помощью специальных белков - медиаторов рекомбинации, например, таких как BRCA2, RAD51B-RAD51C, RAD52 и других [14-18]. Самым известным и лучше всего изученным из данного списка является белок BRCA2, кодируемый одноименным геном-супрессором опухолевого роста. Это большой белок размером около 410 кДа, включающий в себя несколько доменов, способных связываются как с RAD51, так и с молекулой ДНК [19]. Он способствует формированию нуклеопротеинового филамента, стимулирует обмен нитями ДНК и препятствует образованию нефункционального комплекса КА051-двунитевая ДНК [20]. Еще одним белком, помогающим преодолеть ингибирующее действия RPA, является

1ЗД1)52. Он формирует комплекс с 11А051 и перемещает его на однонитевую ДНК, покрытую ЕРА, способствуя вытеснению последнего [21].

На конечных этапах ГР основными белками становятся различные хеликазы и резолвазы, участвующие в разрешении структур Холлидея, в частности, для человека это ВЬМ-хеликазы, 8ЬХ4, а также комплекс 11АЕ>51С-Х11ССЗ [22-25].

Более подробный перечень известных в настоящее время белков соматической ГР человека и их предполагаемые функции отражены в Таблице 1.

Таблица 1 - Основные белки соматической гомологичной рекомбинации человека

Белок (белковый комплекс) Функция белка (белкового комплекса) Ссылка

BLM-TOP3 a-RMII-RMI2 Комплекс принимает участие в разрешении двойных структур Холлидея 34

BRCA1 Участвует в ремоделировании хроматина, обладает лигазной активностью; взаимодействует с RAD51, MRN-комплексом 36

BRCA2 Медиатор рекомбинации, способствует образованию нуклеопротеинового филамента; взаимодействует с однонитевой ДНК, RPA, RAD51, PALB2 19, 26, 27, 28

CtIP Осуществляет резекцию 5'-концов двунитевого разрыва ДНК 5

DNA2 Обладает нуклеазной и хеликазная активностью 35

hEXOl Обладает 5'-3'-экзонуклеазной активностью 6

MRN-комплекс (Mrel 1-Rad50-Nbsl) Связывается с двунитевым разрывом ДНК, стабилизируя его; запускает АТМ-сигнальный каскад чекпоинта клеточного цикла 1,3,4

PALB2 Стимулирует RAD51-oпocpeдoваннoe формирование D-петли 39,40

Pol5, Polri Осуществляют репарационный синтез 44,45

RAD51 Ключевой белок ГР: участвует в формировании нуклеопротеинового филамента, синапсисе двух молекул ДНК и последующем обмене нитями ДНК 7, 37, 38

Продолжение таблицы 1

RAD51B-RAD51С RAD51D-XRCC2 RAD51C-XRCC3 Медиаторы рекомбинации; участвуют в разрешении структур Холлидея 1,24

RAD52 Медиатор рекомбинации, способствует образованию нуклеопротеинового филамента, преодолевая ингибирующее действие RPA; участвует в захвате второго конца двунитевого разрыва ДНК; взаимодействует с однонитевой ДНК, RAD51 и RPA 21,29, 30

RAD54 Стабилизирует нуклеопротеиновый филамент; стимулирует обмен нитями ДНК; участвует в ремоделировании хроматина во время поиска гомологи, а также в разрешении структур Холлидея 31,32, 33

RPA Предотвращает формирование вторичных структур ДНК, способствует удлинению гетер оду плексной области; может препятствовать посадки RAD51 на ДНК 10,12

RTEL1 Является промотором SDSA-пути ГР: способствует перемещению З'-конца разрыв и последующему отжигу нитей ДНК 41

SLX1-SLX4 MUS81-EME1 ResA (GEN1) Эндонуклеазы, участвующие в разрешении структур Холлидея 42,43

Семейство RecQ-хеликаз Включает 5 членов: RecQLl, RecQL4, RecQL5, BLM и WRN. Участвуют на всех этапах ГР 46

1.1.3. Гомологичная рекомбинация в процессе канцерогенеза

ГР - одна из ведущих систем поддержания стабильности генома, дефекты которой повышают вероятность злокачественной трансформации клеток. При этом такие дефекты могут лежать в основе как наследственного, так и спорадического канцерогенеза.

Ярким примером наследственных заболеваний, ассоциированных с высоким риском развития злокачественных опухолей, являются три синдрома: Блума, Вернера и Ротмунда-Томсона. Все они связаны с мутациями в семействе КесСЬ

хеликаз, состоящем у человека из пяти членов: RecQLl, RecQL4, RecQL5, BLM и WRN [46]. Синдром Блума - аутосомно-рецессивное заболевание, впервые описанное в 1954 году. Возникающее в следствие нарушений в гене BLM, оно характеризуется гиперрекомбинантным фенотипом и ломкостью хромосом у таких больных. Пациенты с этим синдромом имеют высокий риск развития различных онкологических заболеваний, особенно лейкозов, лимфом и аденокарцином [47]. Мутации в гене WRN связаны с синдромом Вернера, который также наследуется по аутосомно-рецессивному типу. Для него характерна геномная нестабильность и предрасположенность к онкологическим заболеваниям всех типов [48]. Синдром Ротмунда-Томсона является результатом дефекта в гене RecQL4. У таких больных отмечают высокий риск развития остеосарком в детском возрасте и различных карцином в дальнейшем [49].

Помимо мутаций в семействе RecQ-хеликаз, в середине 1990-х годов были идентифицированы два гена, дефекты которых ассоциированы с подавляющим большинством наследственных форм рака молочной железы, - BRCA1 и BRCA2 [50,51]. Мутации этих генов обнаруживаются также при раке яичников, простаты, поджелудочной железы, желудка и меланоме [52,53].

Кроме вышеописанных наследственных заболеваний, нарушения в системе ГР наблюдаются и в случае самых разнообразных спорадических опухолей. Так, например, мутации PALB2 встречаются при раке поджелудочной железы, RAD51 и XRCC3 - при миелоидном лейкозе, мутации RAD54B и RAD51B были идентифицированы в первичных карциномах прямой кишки, лимфомах и маточной лейомиоме, а мутации RAD52 и СДР характерны для неходжкинских лимфом [54-57].

С другой стороны, даже при нормальном функционировании, ГР может вносить значительный вклад в процесс канцерогенеза. Лежащее в основе данного репарационного механизма восстановление поврежденной структуры локуса хромосомной ДНК за счет взаимодействия с неповрежденным локусом, расположенным на гомологичной хромосоме, в ряде случаев приводит к переходу аллелей в гомозиготное состояние [58,59]. Потеря гетерозиготности является

одним из важнейших событий в патогенезе и наследственных, и спорадических опухолей [60, 61]. Так, например, если в исходной клетки один из аллелей гена-супрессора опухолевого роста был нормальным, а второй - мутантным, то ГР может приводить к образованию опухолевой клетки, гомозиготной по мутантному гену. Именно этот механизм является основным в возникновении опухолей у пациентов с наследственной ретинобластомой, синдромом Ли-Фраумени и нейрофиброматозом [62-64]. Кроме того, потеря гетерозиготности в результате ГР приводит к манифестации накопленных в течение всей жизни рецессивных мутаций, что объясняет существенное повышение частоты онкологических заболеваний улиц пожилого возраста.

1.1.4. Гомологичная рекомбинация при лечении онкологических

заболеваний

Основной целью лучевой и химиотерапии, применяемых при лечении онкологических заболеваний, является повреждение ДНК, приводящее, в конечном счете, к гибели опухолевых клеток. При этом лучевая терапия и ряд химических соединений, например, алкилирующие агенты, напрямую вызывают изменения в структуре нуклеиновых кислот, а другие химиотерапевтические препараты, в частности ингибиторы топоизомераз, - опосредованно, через повреждение белков, участвующих в метаболизме. Наиболее опасными для жизни клетки являются двунитевые разрывы ДНК, исправления которых осуществляется системой ГР. Этот репарационный механизм наиболее активен в 8 и фазах клеточного цикла, т.е. как раз в интенсивно делящихся опухолевых клетках. Поэтому состояние системы ГР таких клеток представляет собой важный критерий выбора стратегии лечения и составления прогноза течения заболевания. Так, зачастую, этот репарационный механизм, в норме поддерживающий целостность и стабильность генома, существенно усложняет лечение того или иного онкологического заболевания, являясь причиной возникновения лекарственной устойчивости. Например, было показано, что эффективность

использования этопозида (ингибитора топоизомеразы II) при лечении мелкоклеточного рака легкого коррелирует с уровнем экспрессии в опухолевых клетках RAD51 - одного из ключевых белков ГР [65]. С гиперэкспрессией этого белка связана и устойчивость ряда клеточных линий к гидроксимочевине -ингибитору рибонуклеотид-редуктазы, применяемому в терапии миелопролиферативных заболеваний [66].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Карпеченко, Наталья Юрьевна, 2014 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. San Filippo, J. Mechanism of eukaryotic homologous recombination / J. San Filippo, P. Sung, H. Klein // Annu Rev Biochem. - 2008. - № 77. - C. 229-257.

2. Heyer, W.D. Regulation of homologous recombination in eukaryotes / W.D. Heyer, K.T. Ehmsen, J. Liu // Annu Rev Genet. - 2010. - № 44. - C. 113-139.

3. Williams, R.S. Mrell-Rad50-Nbsl is a keystone complex connecting DNA repair machinery, double-strand break signaling, and the chromatin template / R.S. Williams, J.S. Williams, J.A. Tainer // Biochem Cell Biol. - 2007. - № 4. - C. 509520.

4. Yuan, J. MRE11-RAD50-NBS1 complex dictates DNA repair independent of H2AX / J.Yuan, J. Chen // J Biol Chem. - 2010. - № 2. - C. 1097-1104.

5. Yuan, J. N terminus of CtIP is critical for homologous recombination-mediated double-strand break repair / J. Yuan, J. Chen // J Biol Chem. - 2010. - № 46. - C. 31746-31752.

6. Nimonkar, A.V. BLM-DNA2-RPA-MRN and EXO1 -BLM-RPA-MRN constitute two DNA end resection machineries for human DNA break repair / A.V. Nimonkar, J. Genschel, E. Kinoshita, P. Polaczek, J.L. Campbell, C. Wyman, P. Modrich, S.C. Kowalczykowski // Genes Dev. - 2011. - № 4. - C. 350-362.

7. Baumann, P. Human Rad51 protein promotes ATP-dependent homologous pairing and strand transfer reactions in vitro / P. Baumann, F.E. Benson, S.C. West // Cell. - 1996. - № 4. - C. 757-766.

8. Sung, P. DNA strand exchange mediated by a RAD51-ssDNA nucleoprotein filament with polarity opposite to that of RecA / P. Sung, D.L. Robberson // Cell. -1995.- №3.-C. 453-461.

9. Moynahan, M.E. Mitotic homologous recombination maintains genomic stability and suppresses tumorigenesis / M.E. Moynahan, M. Jasin // Nat Rev Mol Cell Biol. -2010.- № 3. - C. 196-207.

10. Sugiyama, T. A single-stranded DNA-binding protein is needed for efficient presynaptic complex formation by the Saccharomyces cerevisiae Rad51 protein / T.

Sugiyama, E.M. Zaitseva, S.C. Kowalczykowski // J Biol Chem. - 1997. - № 12 - C. 7940-7945.

11. Van Komen, S. Functional cross-talk among Rad51, Rad54, and replication protein A in heteroduplex DNA joint formation / S. Van Komen, G. Petukhova, S. Sigurdsson, P. Sung // J Biol Chem. - 2002. - № 46- C. 43578-43587.

12. Eggler, A.L. The Rad51-dependent pairing of long DNA substrates is stabilized by replication protein A / A.L. Eggler, R.B. Inman, M.M. Cox // J Biol Chem. - 2002. -№ 42. - C. 39280-39288.

13. Zou, Y. Functions of human replication protein A (RPA): from DNA replication to DNA damage and stress responses / Y. Zou, Y. Liu, X. Wu, S.M. Shell // J Cell Physiol. - 2006. - № 2. - C. 267-273.

14. Sung, P. Rad51 recombinase and recombination mediators / P. Sung, L. Krejci, S. Van Komen, M.G. Sehorn // J Biol Chem. - 2003. - № 44. - C. 42729-42732.

15. Sung, P. Function of yeast Rad52 protein as a mediator between replication protein A and the Rad51 recombinase / P. Sung // J Biol Chem. - 1997.- № 45. - C. 28194-28197.

16. Sigurdsson, S. Mediator function of the human Rad51B-Rad51C complex in Rad51/RPA-catalyzed DNA strand exchange / S. Sigurdsson, S. Van Komen, W. Bussen, D. Schild, J.S. Albala, P. Sung // Genes Dev. - 2001.- № 24. - C. 3308-3318.

17. Shinohara, A. Stimulation by Rad52 of yeast Rad51-mediated recombination / A. Shinohara, T. Ogawa // Nature. - 1998. - № 6665. - C. 404-407.

18. Kanaar, R. Genetic recombination. From competition to collaboration / R. Kanaar, J.H. Hoeijmakers // Nature. - 1998. - № 6665. - C. 337-338.

19. Siaud, N. Plasticity of BRCA2 function in homologous recombination: genetic interactions of the PALB2 and DNA binding domains / N. Siaud, M.A. Barbera, A. Egashira, I. Lam, N. Christ, K. Schlacher, B. Xia, M. Jasin // PLoS Genet. - 2011. -№ 12. - el002409.

20. Carreira, A. The BRC repeats of BRCA2 modulate the DNA-binding selectivity of RAD51 / A. Carreira, J. Hilario, I. Amitani, RJ. Baskin, M.K. Shivji, A.R. Venkitaraman, S.C. Kowalczykowski // Cell. - 2009. - № 6. - C. 1032-1043.

21. Baumann, P. Heteroduplex formation by human Rad51 protein: effects of DNA end-structure, hRP-A and hRad52 / P. Baumann, S.C. West // J Mol Biol. - 1999. - № 2. - C. 363-374.

22. Wu, L. The Bloom's syndrome helicase suppresses crossing over during homologous recombination / L. Wu, I.D. Hickson // Nature. - 2003. - № 6968. - C. 870-874.

23. Symington, L.S. Resolving resolvases: the final act? / L.S. Symington, W.K. Holloman // Mol Cell. - 2008. - № 5. _ c. 603-604.

24. Liu, Y. RAD51C is required for Holliday junction processing in mammalian cells / Y. Liu, J.Y. Masson, R. Shah, P. O'Regan, S.C. West // Science. - 2004. - № 5655.-C. 243-246.

25. Fekairi, S. Human SLX4 is a Holliday junction resolvase subunit that binds multiple DNA repair/recombination endonucleases / S. Fekairi, S. Scaglione, C. Chahwan, E.R. Taylor, A. Tissier, S. Coulon, M.Q. Dong, C. Ruse, J.R. Yates 3rd, P. Russell, R.P. Fuchs, C.H. McGowan, P.H. Gaillard // Cell. - 2009. - № 1. - C. 78-89.

26. Wong, J.M. Interaction between BRCA2 and replication protein A is compromised by a cancer-predisposing mutation in BRCA2 / J.M. Wong, D. Ionescu, C.J. Ingles // Oncogene. - 2003. - № 1. - C. 28-33.

27. Esashi, F. Stabilization of RAD51 nucleoprotein filaments by the C-terminal region of BRCA2 / F. Esashi, V.E. Galkin, X. Yu, E.H. Egelman, S.C. West // Nat Struct Mol Biol. - 2007. - № 6. - C. 468-474.

28. Dray, E. Enhancement of RAD51 recombinase activity by the tumor suppressor PALB2 / E. Dray, J. Etchin, C. Wiese, D. Saro, G.J. Williams, M. Hammel, X. Yu, V.E. Galkin, D. Liu, M.S. Tsai, S.M. Sy, D. Schild, E. Egelman, J. Chen, P. Sung // Nat Struct Mol Biol. - 2010. - № 10. C. 1255-1259.

29. Mcllwraith, M.J. DNA repair synthesis facilitates RAD52-mediated second-end capture during DSB repair / M.J. Mcllwraith, S.C. West // Mol Cell. - 2008. - № 4. - C. 510-516.

30. Rrejci, L. Interaction with Rad51 is indispensable for recombination mediator function of Rad52 / L. Krejci, B. Song, W. Bussen, R. Rothstein, U.H. Mortensen, P. Sung // J Biol Chem. - 2002. - № 42. - C. 40132-40141.

31. Mazin, A.V. Rad54, the motor of homologous recombination / A.V. Mazin, O.M. Mazina, D.V. Bugreev, M.J. Rossi // DNA Repair (Amst). - 2010. - № 3. - C. 286-302.

32. Bugreev, D.V. Rad54 protein promotes branch migration of Holliday junctions / D.V. Bugreev, O.M. Mazina, A.V. Mazin // Nature. - 2006. - № 7102. - C. 590-593.

33. Tan, T.L. Rad54, a Jack of all trades in homologous recombination / T.L. Tan, R. Kanaar, C. Wyman // DNA Repair (Amst). - 2003. - № 7. _c. 787-794.

34. Xue, X. Role of replication protein A in double holliday junction dissolution mediated by the BLM-Topo IIIa-RMIl-RMI2 protein complex / X. Xue, S. Raynard, V. Busygina, A.K. Singh, P. Sung // J Biol Chem. - 2013. - № 20. - C. 14221-14227.

35. Masuda-Sasa, T. Biochemical analysis of human Dna2 / T. Masuda-Sasa, O. Imamura, J.L. Campbell // Nucleic Acids Res. - 2006. - № 6. - C. 1865-1875.

36. Caestecker, K.W. The role of BRCA1 in DNA double-strand repair: past and present / K.W. Caestecker, G.R. Van de Walle // Exp Cell Res. - 2013. - № 5. - C. 575-587.

37. Lee, M. Structural and torsional properties of the RAD51-dsDNA nucleoprotein filament / M. Lee, J. Lipfert, H. Sanchez, C. Wyman, N.H. Dekker // Nucleic Acids Res. - 2013. - № 14. - C. 7023-7030.

38. Krejci, L. Homologous recombination and its regulation / L. Krejci, V. Altmannova, M. Spirek, X. Zhao // Nucleic Acids Res. - 2012. - № 13. - C. 5795-5818.

39. Chi, P. Roles of ATP binding and ATP hydrolysis in human Rad51 recombinase function / P. Chi, S. Van Komen, M.G. Sehorn, S. Sigurdsson, P. Sung // DNA Repair (Amst). - 2006. - № 3. - C. 381-391.

40. Dray, E. Enhancement of RAD51 recombinase activity by the tumor suppressor PALB2 / E. Dray, J. Etchin, C. Wiese, D. Saro, G.J. Williams, M. Hammel, X. Yu, V.E. Galkin, D. Liu, M.S. Tsai, S.M. Sy, D. Schild, E. Egelman, J. Chen, P. Sung // Nat StructMolBiol.-2010.-№ 10.-C. 1255-1259.

41. Uringa, E.J. RTEL1: an essential helicase for telomere maintenance and the regulation of homologous recombination / E.J. Uringa, J.L. Youds, K. Lisaingo, P.M. Lansdorp, S.J. Boulton // Nucleic Acids Res. - 2011. - № 5. - C. 1647-1655.

42. Wyatt, H.D. Coordinated Actions of SLX1-SLX4 and MUS81-EME1 for Holliday Junction Resolution in Human Cells / H.D. Wyatt, S. Sarbajna, J. Matos, S.C. West // Mol Cell. - 2013. - № 13. - C. 00635-00637.

43. Ip, S.C. Identification of Holliday junction resolvases from humans and yeast / S.C. Ip, U. Rass, M.G. Blanco, H.R. Flynn, J.M. Skehel, S.C. West // Nature. - 2008. -№ 7220. - C. 357-361.

44. Wilson, M.A. Pifl helicase and PolS promote recombination-coupled DNA synthesis via bubble migration / M.A. Wilson, Y. Kwon, Y. Xu, W.H. Chung, P. Chi, H. Niu, R. Mayle, X. Chen, A. Malkova, P. Sung, G. Ira // Nature. - 2013. - № 7441. -C. 393-396.

45. Sneeden, J.L. Reconstitution of recombination-associated DNA synthesis with human proteins / J.L. Sneeden, S.M. Grossi, I. Tappin, J. Hurwitz, W.D. Heyer // Nucleic Acids Res. - 2013. - № 9. - C. 4913-4925.

46. Singh, D.K. Roles of RECQ helicases in recombination based DNA repair, genomic stability and aging / D.K. Singh, B. Ahn, V.A. Bohr // Biogerontology. - 2009. - № 3. - C. 235-252.

47. Salah, G.B. Chromosomal instability associated with a novel BLM frameshift mutation (c.l980-1982delAA) in two unrelated Tunisian families with Bloom syndrome / G.B. Salah, I.H.Salem, A. Masmoudi, B.B. Rhouma, H. Turki, F. Fakhfakh, H. Ayadi, H. Kamoun //J Eur Acad Dermatol Venereol. - 2013. - doi: 10.1111/jdv. 12279.

48. Muftuoglu, M. The clinical characteristics of Werner syndrome: molecular and biochemical diagnosis / M. Muftuoglu, J. Oshima, C. von Kobbe, W.H. Cheng, D.F. Leistritz, V.A. Bohr // Hum Genet. - 2008. - № 4 - C. 369-377.

49. Larizza, L. Rothmund-Thomson syndrome / L. Larizza, G. Roversi, L. Volpi // Orphanet J Rare Dis. - 2010. - №5-doi: 10.1186/1750-1172-5-2.

50. Futreal, P.A. BRCA1 mutations in primary breast and ovarian carcinomas / P.A. Futreal, Q. Liu, D. Shattuck-Eidens, C. Cochran, K. Harshman, S. Tavtigian, L.M.

Bennett, A. Haugen-Strano, J. Swensen, Y. Miki, et al. // Science. - 1994. - № 5182. -C. 120-122.

51. Wooster, R. Identification of the breast cancer susceptibility gene BRCA2 / R. Wooster, G. Bignell, J. Lancaster, S. Swift, .S. Seal, J. Mangion, N. Collins, S. Gregory, C. Gumbs, G. Micklem // Nature. - 1995. - № 6559. - C. 789-792.

52. Scully, R. Role of BRCA gene dysfunction in breast and ovarian cancer predisposition / Scully R Breast Cancer Res. - 2000. - № 5. - C. 324-330.

53. Miki, Y. A strong candidate for the breast and ovarian cancer susceptibility gene BRCA1 / Y. Miki, J. Swensen, D. Shattuck-Eidens, P.A. Futreal, K. Harshman, S, Liu Q. Tavtigian, C. Cochran, L.M. Bennett, W. Ding, et al. // Science. - 1994. - № 5182. -C. 66-71.

54. Evers, B. Targeting homologous recombination repair defects in cancer / B. Evers, T. Helleday, J. Jonkers // Trends Pharmacol Sci. - 2010. - № 8. - p. 372-380.

55. Miyagawa, K. Clinical relevance of the homologous recombination machinery in cancer therapy / K. Miyagawa // Cancer Sci. - 2008. - № 2. - C. 187-94.

56. Hiramoto, T. Mutations of a novel human RAD54 homologue, RAD54B, in primary cancer / T. Hiramoto, T. Nakanishi, T. Sumiyoshi, T. Fukuda, S. Matsuura, H. Tauchi, K. Komatsu, Y. Shibasaki, H. Inui, M. Watatani, M. Yasutomi, K. Sumii, G. Kajiyama, N. Kamada, K. Miyagawa, K. Kamiya // Oncogene. - 1999. - № 22. - C. 3422-3426.

57. Wong, A.K. Characterization of a carboxy-terminal BRCA1 interacting protein / A.K. Wong, P.A. Ormonde, R. Pero, Y. Chen, L. Lian, G. Salada, S. Berry, Q. Lawrence, P. Dayananth, P. Ha, S.V. Tavtigian, D.H. Teng, P.L. Battel // Oncogene. -1998.-№ 18.-C. 2279-2285.

58. Nelson, F.K. Mitotic recombination is responsible for the loss of heterozygosity in cultured murine cell lines / F.K. Nelson, W. Frankel, T.V. Rajan // Mol Cell Biol. -1989. - № 3. - C. 1284-1288.

59. Gupta, P.K. High frequency in vivo loss of heterozygosity is primarily a consequence of mitotic recombination / P.K. Gupta, A. Sahota, S.A. Boyadjiev, S.

Bye, C. Shao, J.P. O'Neill, T.C. Hunter, R.J. Albertini, P.J. Stambrook, J.A. Tischfield // Cancer Res. - 1997. - № 6. - C. 1188-1193.

60. Tischfield, J.A. Loss of heterozygosity or: how I learned to stop worrying and love mitotic recombination / J.A. Tischfield // Am J Hum Genet. - 1997. - № 5. - C. 995-999.

61. Devilee, P. Ever since Knudson / P. Devilee, A.M. Cleton-Jansen, C.J. Cornelisse //Trends Genet. - 2001. - № 10. - C. 569-573.

62. Lasko, D. Loss of constitutional heterozygosity in human cancer / D. Lasko, W. Cavenee, M. Nordenskjold // Annu Rev Genet. - 1991. - № 25. - C. 281-314.

63. Blackburn, A.C. Loss of heterozygosity occurs via mitotic recombination in Trp53+/- mice and associates with mammary tumor susceptibility of the BALB / c strain / A.C. Blackburn, S.C. McLary, R. Naeem, J. Luszcz, D.W. Stockton, L.A. Donehower, M. Mohammed, J.B. Mailhes, T. Soferr, S.P. Naber, C.N. Otis, D.J. Jerry // Cancer Res. - 2004. - № 15. - C. 5140-5147.

64. Stewart, D.R. Mitotic recombination of chromosome arm 17q as a cause of loss of heterozygosity of NF1 in neurofibromatosis type 1-associated glomus tumors / D.R. Stewart, A. Pemov, P. Van Loo, E. Beert, H. Brems, R. Sciot, K. Claes, E. Pak, A. Dutra, C.C. Lee, E. Legius // Genes Chromosomes Cancer. - 2012. - № 5. - C. 429437.

65. Hansen, L.T. The role of RAD51 in etoposide (VP16) resistance in small cell lung cancer / L.T. Hansen, C. Lundin, M. Spang-Thomsen, L.N. Petersen, T. Helleday // Int J Cancer. - 2003. - № 4. - C. 472-479.

66. Miyagawa, K. Clinical relevance of the homologous recombination machinery in cancer therapy / K. Miyagawa // Cancer Sci. - 2008. - № 2. - C. 187-194.

67. Chernikova, S.B. Inhibiting homologous recombination for cancer therapy / S.B. Chernikova, J.C. Game, J.M. Brown // Cancer Biol Ther. - 2012. - № 2. - C. 61-68.

68. Aloyz, R. Imatinib sensitizes CLL lymphocytes to chlorambucil / R. Aloyz, K. Grzywacz, Z.Y. Xu, M. Loignon, M.A. Alaoui-Jamali, L. Panasci // Leukemia. - 2004. - № 3. - C. 409-414.

69. Peng, G. Exploiting the homologous recombination DNA repair network for targeted cancer therapy / G. Peng, S.Y. Lin // World J Clin Oncol. - 2011. - № 2. - C. 73-79.

70. Taniguchi, T. Disruption of the Fanconi anemia-BRCA pathway in cisplatin-sensitive ovarian tumors / T. Taniguchi, M. Tischkowitz, N. Ameziane, S.V. Hodgson, C.G. Mathew, H. Joenje, S.C. Mok, A.D. D'Andrea // Nat Med. - 2003. - № 5. -C. 568-574.

71. Taron, M. BRCA1 mRNA expression levels as an indicator of chemoresistance in lung cancer / M. Taron, R. Rosell, E. Felip, P. Mendez, J. Souglakos, M.S. Ronco, C. Queralt, J. Majo, J.M. Sanchez, J.J. Sanchez, J. Maestre // Hum Mol Genet. - 2004.

- № 22. - C. 2443-2449.

72. Lebel, M. A deletion within the murine Werner syndrome helicase induces sensitivity to inhibitors of topoisomerase and loss of cellular proliferative capacity / M. Lebel, P. Leder // Proc Natl Acad Sci USA.- 1998. - № 22. - C. 13097-13102.

73. Wahls, W.P. Meiotic recombination hotspots: shaping the genome and insights into hypervariable minisatellite DNA change / W.P. Wahls // Curr Top Dev Biol. -1998. - № 37 - C. 37-75.

74. Majewski, J. GT repeats are associated with recombination on human chromosome 22 / J. Majewski, J. Ott // Genome Res. - 2000. - № 8. - C. 1108-1114.

75. Toth, G. Microsatellites in different eukaryotic genomes: survey and analysis / G. Toth, Z. Gaspari, J. Jurka // Genome Res. - 2000. - № 7. - C. 967-981.

76. Sharma, P.C. Mining microsatellites in eukaryotic genomes / P.C. Sharma, A. Grover, G. Kahl // Trends Biotechnol. - 2007. - № 11. - C. 490-498.

77. Gao, H. Discrepancy variation of dinucleotide microsatellite repeats in eukaryotic genomes / H. Gao, S. Cai, B. Yan, B. Chen, F Yu // Biol Res. - 2009. - № 3.

- C. 365-375.

78. Wren, J.D. Repeat polymorphisms within gene regions: phenotypic and evolutionary implications / J.D. Wren, E. Forgacs, J.W. Fondon 3rd, A. Pertsemlidis, S.Y. Cheng, T. Gallardo, R.S. Williams, R.V. Shohet, J.D. Minna, H.R. Garner // Am J Hum Genet. - 2000. - № 2. - C. 345-356.

79. Li, Y.C. Microsatellites within genes: structure, function, and evolution / Y.C. Li, A.B. Korol, T. Fahima, E. Nevo // Mol Biol Evol. - 2004. - № 6. - C. 991-1007.

80. Sawaya, S. Microsatellite tandem repeats are abundant in human promoters and are associated with regulatory elements / S. Sawaya, A. Bagshaw, E. Buschiazzo, P, Kumar, S, Chowdhury, M.A. Black, N. Gemmell // PLoS One. - 2013. - № 2: e54710.

81. Hamada, H. Potential Z-DNA forming sequences are highly dispersed in the human genome / H. Hamada, T. Kakunaga // Nature. - 1982. - № 5872. - C. 396-398.

82. Hentschel, C.C. Homocopolymer sequences in the spacer of a sea urchin histone gene repeat are sensitive to SI nuclease / C.C. Hentschel // Nature. - 1982. - № 5851. -C. 714-716.

83. Nishioka, Y. Organization and complete sequence of identical embryonic and plasmacytoma kappa V-region genes / Y. Nishioka, P. Leder / J Biol Chem. - 1980. -№ 8. - C. 3691-3694.

84. Miesfeld, R. A member of a new repeated sequence family which is conserved throughout eucaryotic evolution is found between the human delta and beta globin genes / R. Miesfeld, M. Krystal, N. Arnheim // Nucleic Acids Res. - 1981. - № 22. -C. 5931-5947.

85. Hayes, T.E. Z-DNA in the rat somatostatin gene / T.E. Hayes, J.E. Dixon // J Biol Chem. - 1985. - № 13. - C. 8145-8156.

86. Saffer, J.D. Unusual class of Alu sequences containing a potential Z-DNA segment / J.D Saffer., M.I. Lerman // Mol Cell Biol. - 1983. - № 5. - C. 960-964.

87. Li, Y.C. Microsatellites: genomic distribution, putative functions and mutational mechanisms: a review / Y.C. Li, A.B. Korol, T. Fahima, A. Beiles, E. Nevo // Mol Ecol. - 2002. - № 12. -C. 2453-2465.

88. Canapa, A. A centromeric satellite DNA may be involved in heterochromatin compactness in gobiid fishes / A. Canapa, P.N. Cerioni, M. Barucca, E. Olmo, V. Caputo // Chromosome Res. - 2002. - № 4. - C. 297-304.

89. Murphy, T.D. Localization of centromere function in a Drosophila minichromosome / T.D. Murphy, G.H. Karpen // Cell. - 1995. - № 4. - C. 599-609.

90. Tanaka, Y. An assessment of prediction algorithms for nucleosome positioning / Y. Tanaka, K. Nakai // Genome Inform. - 2009. - №1.-C. 169-178.

91. Wu, Q. Correlation between the flexibility and periodic dinucleotide patterns in yeast nucleosomal DNA sequences / Q. Wu, W. Zhou, J. Wang, H. Yan // J Theor Biol. -2011. - № l.-C. 92-98.

92. Widlund, H.R. Identification and characterization of genomic nucleosome-positioning sequences / H.R. Widlund, H. Cao, S. Simonsson, E. Magnusson, T. Simonsson, P.E. Nielsen, J.D. Kahn, D.M. Crothers, M. Kubista // J Mol Biol. - 1997 . -№4.-C. 807-817.

93. Gaillard, C. High affinity binding of proteins HMG1 and HMG2 to semicatenated DNA loops / C. Gaillard, F. Strauss // BMC Mol Biol. - 2000. - № 1.

94. Bianch, M.E. Specific recognition of cruciform DNA by nuclear protein HMG1 / M.E. Bianch, M. Beltrame, G. Paonessa // Science. - 1989. - № 4894. - C. 1056-1059.

95. Sheflin, L.G. The specific interactions of HMG 1 and 2 with negatively supercoiled DNA are modulated by their acidic C-terminal domains and involve cysteine residues in their HMG 1/2 boxes / L.G. Sheflin, N.W. Fucile, S.W. Spaulding // Biochemistry. - 1993. - № 13. - C. 3238-3248.

96. Zappavigna, V. HMG1 interacts with HOX proteins and enhances their DNA binding and transcriptional activation / V. Zappavigna, L. Falciola, M. Helmer-Citterich, F. Mavilio, M.E. Bianchi // EMBO J. - 1996. - № 18. - C. 4981-4991.

97. Hamada, H. Enhanced gene expression by the poly(dT-dG).poly(dC-dA) sequence / H. Hamada, M. Seidman, B.H. Howard, C.M. Gorman // Mol Cell Biol. -1984. - № 12. - C. 2622-2630.

98. Naylor, L.H. d(TG)n.d(CA)n sequences upstream of the rat prolactin gene form Z-DNA and inhibit gene transcription / L.H. Naylor, E.M. Clark // Nucleic Acids Res. - 1990.-№ 6.-C. 1595-1601.

99. Chen, T.M. Microsatellite in the 3' untranslated region of human fibroblast growth factor 9 (FGF9) gene exhibits pleiotropic effect on modulating FGF9 protein expression / T.M. Chen, P.L. Kuo, C.H. Hsu, S.J. Tsai, M.J. Chen, C.W. Lin, H.S. Sun // Hum Mutat. - 2007. - № 1. - C. 98.

100. Akai, J. Transcriptional regulation of the human type I collagen alpha2 (COL1A2) gene by the combination of two dinucleotide repeats / J. Akai, A. Kimura, R.I. Hata // Gene. - 1999. - № 1. - C. 65-73.

101. Hammock, E.A. Functional microsatellite polymorphism associated with divergent social structure in vole species / E.A. Hammock, LJ. Young // Mol Biol Evol. - 2004. - № 6. - C. 1057-1063.

102. Yang, W. Motifs within the CA-repeat-rich region of Surfactant Protein B (SFTPB) intron 4 differentially affect mRNA splicing / W. Yang, L. Ni, P. Silveyra, G. Wang, G.T. Noutsios, A. Singh, S.L. Diangelo, O. Sanusi, M. Raval, J. Floros // J Mol Biochem. - 2013. - № 1. - C. 40-55.

103. Sharma, V.K. (TG/CA)n repeats in human gene families: abundance and selective patterns of distribution according to function and gene length / V.K. Sharma, S.K. Brahmachari, S. Ramachandran // BMC Genomics. - 2005. - № 6. - C. 83.

104. Murphy, K.E. RecA independent recombination of poly[d(GT)-d(CA)] in pBR322 / K.E. Murphy, J.R. Stringer // Nucleic Acids Res. - 1986. - № 18. - C. 7325-7340.

105. Treco, D. Recombination hot spot in the human beta-globin gene cluster: meiotic recombination of human DNA fragments in Saccharomyces cerevisiae / D. Treco, B. Thomas, N. Arnheim // Mol Cell Biol. - 1985. - № 8. - C. 2029-2038.

106. Treco, D. The evolutionarily conserved repetitive sequence d(TG.AC)n promotes reciprocal exchange and generates unusual recombinant tetrads during yeast meiosis / D. Treco, N. Arnheim // Mol Cell Biol. - 1986. - № 11. - C. 3934-3947.

107. Gendrel, C.G. (CA/GT)(n) microsatellites affect homologous recombination during yeast meiosis / C.G. Gendrel, A. Boulet, M. Dutreix // Genes Dev. - 2000. - № 10.-C. 1261-1268.

108. Dutreix, M. (GT)n repetitive tracts affect several stages of RecA-promoted recombination / M. Dutreix // J Mol Biol. - 1997. - № 1. - C. 105-113.

109. Biet, E., Sun J., Dutreix . Conserved sequence preference in DNA binding among recombination proteins: an effect of ssDNA secondary structure / E. Biet, J. Sun, M. Dutreix // Nucleic Acids Res. - 1999. - № 2. - C. 596-600.

110. Ray, B.K. Epigenetic regulation by Z-DNA silencer function controls cancer-associated ADAM-12 expression in breast cancer: cross-talk between MeCP2 and NF1 transcription factor family / B.K. Ray, S. Dhar, C. Henry, A. Rich, A. Ray // Cancer Res. - 2013. - № 2. - C. 736-744.

111. Arnott, S. Left-handed DNA helices / S. Arnott, R. Chandrasekaran, D.L. Birdsall, A.G. Leslie, R.L. Ratliff// Nature. - 1980. - № 5749. - C. 743-745.

112. Patel, D.J. Right-handed and left-handed DNA: studies of B- and Z-DNA by using proton nuclear Overhauser effect and P NMR / D.J. Patel, S.A. Kozlowski, A. Nordheim, A. Rich // Proc Natl Acad Sci USA.- 1982. - № 5. - C. 1413-1417.

113. Zimmer, C. Conformational transitions of poly(dA-dC).poly(dG-dT) induced by high salt or in ethanolic solution / C. Zimmer, S. Tymen, C. Marck, W. Guschlbauer // Nucleic Acids Res. - 1982. - № 3. - C. 1081-1091.

114. Taboury, J.A. Right-handed and left-handed helices of poly(dA-dC) X (dG-dT) / J.A. Taboury, E. Taillandier // Nucleic Acids Res. - 1985. - № 12. - C. 4469-4483.

115. Thomas, T.J. A left-handed (Z) conformation of poly (dA-dC).poly (dG-dT) induced by polyamines / T.J. Thomas, R.P. Messner // Nucleic Acids Res. - 1986. - № 16.-C. 6721-6733.

116. Vogt, N. A study of the B-Z transition of the AC-rich region of the repeat unit of a satellite DNA from Cebus by means of chemical probes / N. Vogt, N. Rousseau, M. Leng, B. Malfoy // J Biol Chem. - 1988. - № 24. - C. 11826-11832.

117. Johnston, B.H. Stochastic distribution of a short region of Z-DNA within a long repeated sequence in negatively supercoiled plasmids / B.H. Johnston, W. Ohara, A. Rich //J Biol Chem. - 1988. - № 10. - C. 4512-4515.

118. Kladde, M.P. Multiple transitions to non-B-DNA structures occur in the distal regulatory region of the rat prolactin gene / M.P. Kladde, J. D'Cunha, J. Gorski // J Mol Biol. - 1993. - № 2. - C. 344-367.

119. Galazka, G. Site-specific 0s04 modification of the B-Z junctions formed at the (dA-dC)32 region in supercoiled DNA / G. Galazka, E. Palecek, R.D. Wells, J. Klysik // J Biol Chem. - 1986. - № 15. - C. 7093-7098.

120. Singleton, C.K. SI nuclease recognizes DNA conformational junctions between left-handed helical (dT-dG n. dC-dA)n and contiguous right-handed sequences / C.K. Singleton, M.W. Kilpatrick, R.D. Wells // J Biol Chem. - 1984. - № 3. - C. 1963-1967.

121. Chen, B. G-quadruplex structure: a target for anticancer therapy and a probe for detection of potassium / B. Chen, J. Liang, X. Tian, X. Liu // Biochemistry (Mosc). -2008.-№ 8.-C. 853-861.

122. Henderson, E. Telomeric DNA oligonucleotides form novel intramolecular structures containing guanine-guanine base pairs / E. Henderson, C.C. Hardin, S.K. Walk, I Jr. Tinoco, E.H. Blackburn // Cell. - 1987. - № 6. - C. 899-908.

123. Kaluzhny, D. A novel intramolecular G-quartet-containing fold of single-stranded d(GT)(8) and d(GT)(16) oligonucleotides / D. Kaluzhny, A. Shchyolkina, M. Livshits, Y. Lysov, O. Borisova // Biophys Chem. - 2009. - № 3. - C. 161-165.

124. Schlotterer, C. Evolutionary dynamics of microsatellite DNA / C. Schlotterer // Chromosoma. - 2000. - № 3. - C. 365-371.

125. Weber, J.L. Informativeness of human (dC-dA)n.(dG-dT)n polymorphisms / J.L. Weber // Genomics. - 1990. - № 4. - C. 524-530.

126. Huang, Q.Y. Mutation patterns at dinucleotide microsatellite loci in humans / Q.Y. Huang, F.H. Xu, H. Shen, H.Y.Deng, Y J. Liu, Y.Z.Liu, J.L. Li, R.R. Recker, H.W. Deng // Am J Hum Genet. - 2002. - № 3. - C. 625-634.

127. Wierdl, M. Microsatellite instability in yeast: dependence on the length of the microsatellite / M. Wierdl, M. Dominska, T.D. Petes // Genetics. - 1997. - № 3. - C. 769-77.

128. Petes, T.D. Stabilization of microsatellite sequences by variant repeats in the yeast Saccharomyces cerevisiae / T.D. Petes, P.W. Greenwell, M. Dominska // Genetics. - 1997. - №2. - C. 491-498.

129. Hawk, J.D. Variation in efficiency of DNA mismatch repair at different sites in the yeast genome / J.D. Hawk, L. Stefanovic, J.C. Boyer, T.D. Petes, R.A. Farber // Proc Natl Acad Sci USA.- 2005. - № 24. - C. 8639-8643.

130. Bichara, M. Mechanisms of dinucleotide repeat instability in Escherichia coli / M. Bichara, I. Pinet, S. Schumacher, R.P. Fuchs // Genetics. - 2000. - № 2. - p. 533542.

131. Eckert, K.A. Mutational analyses of dinucleotide and tetranucleotide microsatellites in Escherichia coli: influence of sequence on expansion mutagenesis / K.A. Eckert, G. Yan // Nucleic Acids Res. - 2000. - № 14. - C. 2831-2838.

132. Kang, S. Expansion and deletion of CTG repeats from human disease genes are determined by the direction of replication in E. coli / S. Kang, A. Jaworski, K. Ohshima, R.D. Wells // Nat Genet. - 1995. - № 2. - C. 213-218.

133. Henderson, S.T. Instability of simple sequence DNA in Saccharomyces cerevisiae / S.T. Henderson, T.D. Petes // Mol Cell Biol. - 1992. - № 6. - C. 27492757.

134. Morel, P. The role of SOS and flap processing in microsatellite instability in Escherichia coli / P. Morel, C. Reverdy, B. Michel, S.D. Ehrlich, E. Cassuto // Proc Natl Acad Sei USA.- 1998. - № 17. _ c. 10003-10008.

135. Levinson, G. High frequencies of short frameshifts in poly-CA/TG tandem repeats borne by bacteriophage M13 in Escherichia coli K-12 / G. Levinson, G.A. Gutman // Nucleic Acids Res. - 1987. - № 13. - C. 5323-5338.

136. Payseur, B.A. Microsatellite variation and recombination rate in the human genome / B.A. Payseur, M.W. Nachman // Genetics. - 2000. - № 3. - C. 1285-1298.

137. Levinson, G. Slipped-strand mispairing: a major mechanism for DNA sequence evolution / G. Levinson, G.A. Gutman // Mol Biol Evol. - 1987. - № 3. - C. 203-221.

138. Kunkel, T.A. DNA replication fidelity / T.A. Kunkel, K. Bebenek // Annu Rev Biochem. - 2000. - № 69. - C. 497-529.

139. Kroutil, L.C. Exonucleolytic proofreading during replication of repetitive DNA / L.C. Kroutil, K. Register, K. Bebenek, T.A. Kunkel // Biochemistry. - 1996. - № 3. -C. 1046-1053.

140. Shinde, D. Taq DNA polymerase slippage mutation rates measured by PCR and quasi-likelihood analysis: (CA/GT)n and (A/T)n microsatellites / D. Shinde, Y. Lai, F. Sun, N. Arnheim // Nucleic Acids Res. - 2003. - № 3. - C. 974-980.

141. Kunkel, T.A. Frameshift mutagenesis by eucaryotic DNA polymerases in vitro / T.A. Kunkel //J Biol Chem. - 1986. - № 29. - C. 13581-13587.

142. Abdulovic, A.L. The in vitro fidelity of yeast DNA polymerase 8 and polymerase 8 holoenzymes during dinucleotide microsatellite DNA synthesis / A.L. Abdulovic, S.E. Hile, T.A. Kunkel, K.A. Eckert // DNA Repair (Amst). - 2011. - № 5.

- C. 497-505.

143. Eckert, K.A. Misalignment-mediated DNA polymerase beta mutations: comparison of microsatellite and frame-shift error rates using a forward mutation assay / K.A. Eckert, A. Mowery, S.E. Hile // Biochemistry. - 2002. - № 33. - C. 1049010498.

144. Tran, H.T. Hypermutability of homonucleotide runs in mismatch repair and DNA polymerase proofreading yeast mutants / H.T. Tran, J.D. Keen, M. Kricker, M.A. Resnick, D.A. Gordenin // Mol Cell Biol. - 1997. - № 5. - C. 2859-2865.

145. Bayliss, C.D. Simple sequence repeats (microsatellites): mutational mechanisms and contributions to bacterial pathogenesis. A meeting review / C.D. Bayliss, K.M. Dixon, E.R. Moxon // FEMS Immunol Med Microbiol. - 2004. - № 1. - C. 11-19.

146. Alani, E. Interaction between mismatch repair and genetic recombination in Saccharomyces cerevisiae / E. Alani, R.A. Reenan, R.D. Kolodner // Genetics. - 1994.

- № 1. - C. 19-39.

147. Haber, J.E. Rapid kinetics of mismatch repair of heteroduplex DNA that is formed during recombination in yeast / J.E. Haber, B.L. Ray, J.M. Kolb, C.I. White // Proc Natl Acad Sci USA.- 1993. - № 8. - C. 3363-3367.

148. Degtyareva, N.P. Caenorhabditis elegans DNA mismatch repair gene msh-2 is required for microsatellite stability and maintenance of genome integrity / N.P. Degtyareva, P. Greenwell, E.R. Hofmann, M.O. Hengartner, L. Zhang, J.G. Culotti, T.D. Petes // Proc Natl Acad Sci USA.- 2002. - № 4. _ c. 2158-2163.

149. Freund, A.M. Z-DNA-forming sequences are spontaneous deletion hot spots / A.M. Freund, M. Bichara, R.P. Fuchs // Proc Natl Acad Sci USA.- 1989. - № 19. -C. 7465-7469.

150. Bresler, S.E. The process of general recombination in Escherichia coli K-12: structure of intermediate products / S.E. Bresler, I.Yu. Goryshin, V.A. Lanzov // Mol Gen Genet. - 1981. - № 1. - C. 139-143.

151. Long, J.E. RecA4142 causes SOS constitutive expression by loading onto reversed replication forks in Escherichia coli K-12 / J.E. Long, S.C. Massoni, S.J. Sandler // J Bacteriol. - 2010. - № 10. - C. 2575-2582.

152. Strand, M. Mutations in the MSH3 gene preferentially lead to deletions within tracts of simple repetitive DNA in Saccharomyces cerevisiae / M. Strand, M.C. Earley, G.F. Crouse, T.D. Petes // Proc Natl Acad Sci USA.- 1995. - № 22. - C. 1041810421.

153. Strand, M. Destabilization of tracts of simple repetitive DNA in yeast by mutations affecting DNA mismatch repair / M. Strand, T.A. Prolla, R.M. Liskay, T.D. Petes // Nature. - 1993. - № 6443. - C. 274-276.

154. Johnson, R.E. Requirement of the yeast MSH3 and MSH6 genes for MSH2-dependent genomic stability / R.E. Johnson, G.K. Kovvali, L. Prakash, S. Prakash // J Biol Chem. - 1996. - № 13. - C. 7285-7288.

155. Kowalczykowski, S.C. Biochemistry of homologous recombination in Escherichia coli / S.C. Kowalczykowski, D.A. Dixon, A.K. Eggleston, S.D. Lauder, W.M. Rehrauer // Microbiol Rev. - 1994. - № 3. - C. 401-465.

156. Kowalczykowski, S.C. In vitro reconstitution of homologous recombination reactions / S.C. Kowalczykowski // Experientia. - 1994. - № 3. - C. 204-215.

157. Hays, S.L. Complex formation in yeast double-strand break repair: participation of Rad51, Rad52, Rad55, and Rad57 proteins / S.L. Hays, A.A. Firmenich, P. Berg // Proc Natl Acad Sci USA.- 1995. - № 15. - C. 6925-6929.

158. Holliday, R. The induction of mitotic recombination by mitomycin C in ustilago and saccharomyces / R. Holliday // Genetics. - 1964. - № 50. - C. 323-335.

159. Potter, H. On the mechanism of genetic recombination: electron microscopic observation of recombination intermediates / H. Potter, D. Dressier // Proc Natl Acad Sci USA.- 1976. - № 9. - C. 3000-3004.

160. Sena, E.P. In vivo homologous recombination intermediates of yeast mitochondrial DNA analyzed by electron microscopy / E.P. Sena, B. Revet, E. Moustacchi // Mol Gen Genet. - 1986. - № 3. - C. 421-428.

161. Bell, L. Occurrence of crossed strand-exchange forms in yeast DNA during meiosis / L. Bell, B. Byers // Proc Natl Acad Sci USA.- 1979. - № 7. - C. 34453449.

162. Benbow, R.M. Recombinant DNA formation in a cell-free system from Xenopus laevis eggs / R.M. Benbow, M.R. Krauss // Cell. - 1977. - № 1. - C. 191-204.

163. Karymov, M.A. Structure, dynamics, and branch migration of a DNA Holliday junction: a single-molecule fluorescence and modeling study / M.A. Karymov, M. Chinnaraj, A. Bogdanov, A.R. Srinivasan, G. Zheng, W.K. Olson, Y.L. Lyubchenko // Biophys J. - 2008. - № 9. - C. 4372-4383.

164. Plank, J.L. A novel, topologically constrained DNA molecule containing a double Holliday junction: design, synthesis, and initial biochemical characterization / J.L. Plank, T.S. Hsieh // J Biol Chem. - 2006. - № 25. - C. 17510-17516.

165. Neschastnova, A.A. Spontaneous DNA-DNA interaction of homologous duplexes and factors affecting the result of heteroduplex formation / A.A. Neschastnova, V.K. Gasanova, V.I. Popenko, A. Lambrinakos, G.A. Belitsky, R.G.Cotton, M.G. Yakubovskaya // Biol Chem. - 2006. - № 3. - C. 257-261.

166. Yakubovskaya, M.G. Interaction of linear homologous DNA duplexes via Holliday junction formation / M.G. Yakubovskaya, A.A. Neschastnova, K.E. Humphrey, J.J. Babon, V.I. Popenko, M.J. Smith, A. Lambrinakos, Z.V. Lipatova, M.A. Dobrovolskaia, R. Cappai, C.L. Masters, G.A. Belitsky, R.G. Cotton // Eur J Biochem. - 2001. - № 1. - C. 7-14.

167. Гасанова, В. К. Структурно-функциональные особенности микросателлитных повторов как фактор генетической нестабильности : дис. ... канд. мед. наук : 14.00.14 / Гасанова Виктория Кабилановна. - М., 2009. - 139 с.

168. Гасанова, В. К. Встраивание комплементарных олигонуклеотидов в область (CA/TG)3i-повторов линейных и кольцевых дуплексов ДНК / В.К. Гасанова, Н.В.

Ряднинская, К. Гайар, Ф. Стросс, Г.А. Белицкий, М.Г. Якубовская // Молекулярная биология. - 2010. - № 3. - С. 520-528.

169. Зенгер, В. Принципы структурной организации нуклеиновых кислот. Пер. с англ. / В. Зенгер. - М.: Мир, 1987. - С. 375-379.

170. Tsuboi, M. The complex of ethidium bromide with genomic DNA: structure analysis by polarized Raman spectroscopy / M. Tsuboi, J.M. Benevides, G.J. Thomas, Jr. Thomas // Biophys J. - 2007. - № 3. - C. 928-934.

171. Oba, R. A new method of competitive reverse transcription polymerase chain reaction with SYBR Gold staining for quantitative analysis of mRNA / R. Oba, Y. Kudo, N. Sato, R. Noda, Y. Otsuka // Electrophoresis. - 2006. - № 14. - C. 2865-2868.

172. Suenaga, E. Prestaining method as a useful tool for the agarose gel electrophoretic detection of polymerase chain reaction products with a fluorescent dye SYBR gold nucleic acid gel stain / E. Suenaga, H. Nakamura // Anal Sci. - 2005. - № 6.-C. 619-623.

173. Tuma, R.S. Characterization of SYBR Gold nucleic acid gel stain: a dye optimized for use with 300-nm ultraviolet transilluminators / R.S. Tuma, M.P. Beaudet, X. Jin, L.J. Jones, C.Y. Cheung, S. Yue, V.L. Singer // Anal Biochem. - 1999. - № 2. -C. 278-288.

174. Huang, Q. Comparative analysis of the DNA staining efficiencies of different fluorescent dyes in preparative agarose gel electrophoresis / Q. Huang, W.L. Fu // Clin Chem Lab Med. - 2005. - № 8. - C. 841-842.

175. Suenaga, E. Prestaining method as a useful tool for the agarose gel electrophoretic detection of polymerase chain reaction products with a fluorescent dye SYBR gold nucleic acid gel stain / E. Suenaga, H. Nakamura // Anal Sci. - 2005. - № 6.-C. 619-623.

176. Benson, S,C. Heterodimeric DNA-binding dyes designed for energy transfer: stability and applications of the DNA complexes / S.C. Benson, R.A. Mathies, A.N. Glazer // Nucleic Acids Res. - 1993. - № 24. - C. 5720-5726.

177. Manning, G.S. Comments on selected aspects of nucleic acid electrostatics / G.S. Manning // Biopolymers. - 2003. - № 1. - C. 137-143.

178. Cosa, G. Photophysical properties of fluorescent DNA-dyes bound to single- and double-stranded DNA in aqueous buffered solution / G. Cosa, K.S. Focsaneanu, J.R. McLean, J.P. McNamee, J.C. Scaiano // Photochem Photobiol. - 2001. - № 6. - C. 585599.

179. Гасанова, B.K. Специфическая инвазия олигонуклеотида в концевой участок дуплекса ДНК / В.К. Гасанова, А.А. Несчастнова, Г.А. Белицкий, М.Г. Якубовская // Молекулярная биология. - 2006. - № 1. - С. 150-157.

180. Zipper, H.F. Investigations on DNA intercalation and surface binding by SYBR Green I, its structure determination and methodological implications / H. Zipper, H. Brunner, J. Bernhagen, F. Vitzthum // Nucleic Acids Res. - 2004. - № 12. - el03.

181. Kirsanov, K.I. SYBR Gold and SYBR Green II are not mutagenic in the Ames test / K.I. Kirsanov, E.A. Lesovaya, M.G. Yakubovskaya, G.A. Belitsky // Mutat Res. -2010. - № 1-2. - C. 1-4.

182. Singer, V.L. Comparison of SYBR Green I nucleic acid gel stain mutagenicity and ethidium bromide mutagenicity in the Salmonella / mammalian microsome reverse mutation assay (Ames test) // V.L. Singer, Т.Е. Lawlor, S. Yue // Mutat Res. - 1999. -№ l.-C. 37-47.

183. Rye, H.S. Stable fluorescent complexes of double-stranded DNA with bis-intercalating asymmetric cyanine dyes: properties and applications / H.S. Rye, S. Yue, D.E. Wemmer, M.A. Quesada, R.P. Haugland, R.A. Mathies, A.N. Glazer // Nucleic Acids Res. - 1992. - № 11. - C. 2803-2812.

184. Lee, L.G. Thiazole orange: a new dye for reticulocyte analysis / L.G. Lee, C.H. Chen, L.A. Chiu // Cytometry. - 1986. - № 6. - C. 508-517.

185. Armitage, B.A. Cyanine Dye-DNA Interactions: Intercalation, Groove Binding, and Aggregation / B.A. Armitage // DNA Binders and Related Subjects Topics in Current Chemistry. - 2005. - № 253. - C. 55-76

186. Benet, A. The formation of triple-stranded DNA prevents spontaneous branchmigration / A. Benet, F. Azorin // J Mol Biol. - 1999. - № 4. - C. 851-857.

187. Bzymek, M. Instability of repetitive DNA sequences: the role of replication in multiple mechanisms / M. Bzymek, S.T. Lovett // Proc Natl Acad Sci USA.- 2001. -№ 15.-C. 8319-8325.

188. Panyutin, I.G. Formation of a single base mismatch impedes spontaneous DNA branch migration / I.G. Panyutin, P. Hsieh // J Mol Biol. - 1993. - № 2. - C. 413-424.

189. Никитина, T.B. Микросателлитные последовательности ДНК человека: мутационный процесс и эволюция / Т.В. Никитина, С.А. Назаренко // Генетика. -2004.-№10.-С. 1301-1318.

190. Karlovsky, P. Protonated triplex DNA in E. coli cells as detected by chemical probing / P. Karlovsky, P. Pecinka, M. Vojtiskova, E. Makaturova, E. Palecek // FEBS Lett. - 1990. - № 1-2. - C. 39-42.

191. Mariappan, S.V. The high-resolution structure of the triplex formed by the GAA/TTC triplet repeat associated with Friedreich's ataxia / S.V. Mariappan, P. Catasti, L.A. Silks 3rd, E.M. Bradbury, G. Gupta // J Mol Biol. - 1999. - № 5. - C. 2035-2052.

192. Mariappan, S.V. Analysis of GAA/TTC DNA triplexes using nuclear magnetic resonance and electrospray ionization mass spectrometry / S.V. Mariappan, X. Cheng, R.B. van Breemen, L.A. Silks, G. Gupta // Anal Biochem. - 2004. - № 2. - C. 216-226.

193. Beltrân, R. Characterization of the zinc-induced structural transition to *H-DNA at a d(GA.CT)22 sequence / R. Beltrân, A. Martinez-Balbâs, J. Bernués, R. Bowater, F. Azorin // J Mol Biol. - 1993. - № 3. - C. 966-978.

194. Chan, N.L. Coordinated processing of 3' slipped (CAG)n/(CTG)n hairpins by DNA polymerases P and 8 preferentially induces repeat expansions / N.L. Chan, J. Guo, T. Zhang, G. Mao, C. Hou, F. Yuan, J. Huang, Y. Zhang, J. Wu, L. Gu, G.M. Li // J Biol Chem. - 2013. - № 21. - C. 15015-15022.

195. Mariappan, S.V. Fragile X DNA triplet repeats, (GCC)n, form hairpins with single hydrogen-bonded cytosine.cytosine mispairs at the CpG sites: isotope-edited nuclear magnetic resonance spectroscopy on (GCC)n with selective 15N4-labeled cytosine bases / S.V. Mariappan, L.A. Silks 3rd, E.M. Bradbury, G. Gupta // J Mol Biol. - 1998.-№1.-C. 111-120.

196. Zemänek, M. Conformational properties of DNA containing (CCA)n and (TGG)n trinucleotide repeats / M. Zemänek, J. Kypr, M. Vorlickovä // Int J Biol Macromol. -2005. -№ 1-2.-C. 23-32.

197. Jansen, A. Unstable microsatellite repeats facilitate rapid evolution of coding and regulatory sequences / A. Jansen, R. Gemayel, K.J. Verstrepen // Genome Dyn. - 2012. - № 7. - C. 108-125.