CC BY
18УДК 576.316.24 : 599
Н.Б. Рубцов, Ю.М. Минина, Н.С. Жданова
морфофункциональная организация
ТЕЛОМЕР МЛЕКОПИТАЮЩИХ Обзорная статья
Институт цитологии и генетики Сибирского отделения Российской академии наук Российская Федерация, 630090, г. Новосибирск, пр-т ак. Лаврентьева, 10
ДНК-овый компонент хромосом эукариот представлен линейной молекулой ДНК. В связи с этим для сохранения стабильности генома клетка должна при каждом делении обеспечивать полную репликацию ДНК, а концы хромосом не должны распознаваться как двуни-тевые разрывы. Если концы хромосом будут опознаваться как двунитевые разрывы, то их «репарация» приведет к слиянию хромосом, формированию дицентриков и вступлению их в цикл перестроек, получивший название «мост-разрыв-новое слияние-мост» [1]. Возникновение даже одного разрыва может приводить к серии перестроек, затрагивающих многие хромосомы [2, 3].
Впервые на неспособность ДНК-полимеразы полностью реплицировать 5' конец отстающей в ходе репликации нити ДНК после деградации РНК-праймера обратил внимание русский ученый Алексей Матвеевич Оловников в своей теории маргинотомии [4, 5]. Его предположение, что для полной репликации концов хромосом необходим специальный механизм, вскоре получило экспериментальное подтверждение. За открытие механизма репликации теломер-ных районов хромосом в 2009 г. Элизабет Блэкберн, Кэрол Грейдер и Джеку Шостаку была присуждена Нобелевская премия в области физиологии и медицины.
К решению проблемы стабильности хромосом и кариотипа в целом Генри Меллер подошел с другой стороны. Изучая влияние рентгеновского облучения на хромосомы Drosophila melanogaster, он обнаружил, что хромосомы, потерявшие терминальные районы, сливаются, образуя хромосомные перестройки. В связи с этим он предположил, что концевой участок хромосомы содержит «ген», необходимый для «запечатывания конца хромосомы» и назвал его теломерой от греческого «телос» - конец и «мерос» - часть (цит. по [6]). К аналогичному
выводу пришла также Барбара Мак Клинток, изучая стабилизацию разорванных концов хромосом кукурузы [7].
Структура теломер
Теломеры представляют собой нуклеопро-теиновые структуры, ДНК-овый компонент которых у человека и других млекопитающих на отстающей в ходе репликации нити состоит из повторяющейся шестерки нуклеотидов -(TTAGGG)n [8, 9]. Теломеры человека содержат 5-15 т.п.н. теломерного повтора [10]. В состав теломер входит также теломерная РНК (TERRA, Telomeric Repeat-containing RNA).
G-обогащенная нить ДНК теломеры заканчивается однонитевым 3' концом. У человека он содержит от 30 до 600 оснований [11, 12]. Существующее единообразие в ориентации теломерных повторов предотвращает слияние теломер в результате гомологичной рекомбинации ДНК. Если же она происходит, то это приводит к изменению длины теломер, их укорочению или удлинению [13]. Эта особенность строения концов хромосом лежит в основе того, что Робертсоновские слияния хромосом с сохранением теломерной ДНК относительно редки и могут происходить лишь в U-образной конфигурации хромосом [14]. Недавно было показано, что нарушения в теломерах могут негативно сказываться на целостности околотеломерных районов, особенно рДНК, часто непосредственно прилегающей к теломерам акроцентриков, и, таким образом, способствовать формированию Робертсоновских транслокаций с потерей теломерной ДНК в том числе у человека [15]. Источником же хромосомной нестабильности является негомологичная рекомбинация теломерных повторов [16, 17].
Изучение структурной организации теломе-ры показало, что при правильной конфигурации однонитевой конец загибается назад и об-
разует большую теломерную петлю (t-петлю). При этом он внедряется в двунитевой район теломеры и замещает одну из теломерных нитей. В результате образуется малая теломер-ная петля (D-петля) (рис. 1). Образующаяся структура «кэпирует» («запечатывает») конец хромосомы, так что он перестает распознаваться как двунитевой разрыв. t- и D-петли были визуализированы при электронно-микроскопическом анализе теломерной ДНК [22, 23]. Как правило, в клетке кэпированы не все хромосомы. Более длинные теломеры кэпированы гораздо чаще, чем короткие [20, 21].
Важным компонентом теломеры является специальный защитный комплекс shelterin, состоящий у человека из 6 белковых субъединиц: TRF1 (Telomere Repeat Factor 1), TRF2 (Telomere Repeat Factor 2), TIN2 (TRFl-interacting nuclear factor 2), TPP1 (TriPeptidyl-Peptidase 1), POT1 (Protection Telomeres Protein 1) и RAP1 (RAs-related Protein 1). Он контролирует структуру теломер и предотвращает гомологичную и негомологичную рекомбинацию. Было показано, что непосредственно с двунитевой теломерной ДНК связаны факторы TRF1 и TRF2. С ними связан фактор TIN2, который через TPP1 может сформировать мост с POT1. POT1 -это единственный белок shelterin комплекса, который связывается непосредственно с однонитевым 3'концом [22]. Shelterin комплекс
мышей содержит два паролога POT1: POTla и POTlb, выполняющие такие же функции, как POT1 в shelterin человека [23]. TRF2 также взаимодействует с RAP 1, а TRF1 - c POT 1 через TPP1. Шесть компонентов shelterin образуют как бы два теломерных компартмента. В одном компоненты прямо или через другие компоненты связаны только с двунитевой частью теломеры, а в другом - как с двунитевой частью, так и с однонитевым концом (рис. 2).
Рассмотрим коротко основные функции компонентов shelterin. TRF1 осуществляет непосредственно контроль над длиной теломер, способствуя репликации теломерной ДНК [24]. TRF2 участвует в репрессии ATM-сигнального пути и негомологичной рекомбинации, предотвращает концевые сляния хромосом. RAP1 является ключевым фактором при репрессии гомологичной рекомбинации и может предотвращать теломеразо-независимое удлинение теломер. В клетках человека RAP1 функционирует в тандеме с TRF2 [25], однако у мышей он независим от TRF2 [26]. TPP1/POT1 также необходимы для репрессии гомологичной рекомбинации. Таким образом, целостность те-ломер и их фунционирование напрямую связано с shelterin коплексом, концентрацией на теломерах отдельных компонентов комплекса и взаимодействием этих компонентов друг с другом. Хотя shelterin изучен только у двух ви-
Рис. 1. Схематическое представление структуры конца теломеры и локализация компонентов защитного тело-
мерного комплекса
Рис. 2. Схема удлинения теломер с помощью теломеразы, основанная на изучении этого процесса в клетках Tetrahymena, человека и дрожжей. Этот процесс условно можно разделить на 4 фазы. а) Распознавание G-обогащенной нити теломерной ДНК (ДНК субстрата) теломеразой, содержащей в своем составе каталитичн-скую единицу TERT с сайтами заякоривания ДНК субстрата и РНК субъединицу, являющейся матрицей для достраивания G-обогащенной нити. 3' конец ДНК формирует гибрид с теломеразной РНК, в то время как проксимальный район ДНК взаимодействует с якорными сайтами теломеразы. б) Достраивание нуклеотидов к 3' концу ДНК субстрата по РНК-матрице до 5' конца РНК-матрицы. в) Транслокация теломеразы, в результате которой происходит перемещение ДНК субстрата и новое связывание субстрата с РНК-матрицей. г) Инициация нового цикла достраивание нуклеотидов. Повторяющиеся транслокация и добавление нуклеотидов приводят к увеличению числа теломерных повторов на G-обогащенной нити теломерной ДНК. Удлинение однонитевого конца регулируется РНК-ДНК, TERT-ДНК, TERT- РНК и TERT-TERT взаимодействиями, возможно также нуклеазной
активностью и ассоциированными с теломеразой белками
дов млекопитающих, очевидно, что общий план его строения и функционирования одинаков у большинства млекопитающих. У ряда видов могут быть особенности в его составе и характере взаимодействия отдельных субъединиц,
как это наблюдается у человека и мыши. Мутации генов, кодирующих белки shelterin, могут вызывать дисфункцию теломер, приводить к незаконной рекомбинации теломерной ДНК, остановке клеточного деления и апоптозу [22].
Ряд белковых факторов, играющих важную роль в репарации ДНК, распознавании разрывов и регуляции клеточного цикла, также ассоциирован с теломерами и играет определенную роль в поддержании их структуры, размеров и нормального функционирования, например, Ku-гетеродимер, комплексы Mre11-Rad50-Nbs1 (MRN) и ATM, а также некоторые другие белковые факторы и комплексы [27]. Показано, что Ku-гетеродимер, связывающийся с двунитевыми разрывами ДНК и необходимый для репарации ДНК путем негомологичной рекомбинации [28], связывается с каталитической субъединицей теломеразы и таким образом может регулировать количество теломеразы на теломерах [29]. И наоборот, TRF2 и его гомолог у дрожжей Taz1 напрямую вовлечены в репарацию ДНК [30, 31]. Таким образом, по мнению некоторых исследователей, граница между нормальным функционированием теломер и рекомбинацией / репарацией теломерной ДНК оказывается размытой [32].
Долгое время считалось, что теломерная ДНК не транскрибируется. Однако в 2007 г Аззалин с соавторами [37] показали, что не только в клетках дрожжей, но и в большинстве тканей млекопитающих с C-обогащенной те-ломерной нити в направлении от центромеры к теломере с помощью РНК-полимеразы II (RNAPII) считывается длинная некодирующая РНК размером до 9 т.п.н. TERRA содержит как теломерные, так и субтеломерные последовательности. При этом большая ее часть ассоциирована с теломерами путем взаимодействия с белками shelterin комплекса TRF1 и TRF2. В интерфазном ядре TERRA локализована в тех ядерных компартментах, где происходит репликация теломер, а также в тельцах Каха-ла, ядерных структурах, в которых происходит сборка РНП [34]. Взаимодействие TERRA с белком HP1 (Heterochromatin Protein 1, белок гетерохроматина 1) и триметилированным гистоном H3 K9me3 делает TERRA составной частью теломерного гетерохроматина [35]. TERRA может быть визуализирована в интерфазных ядрах и на концах хромосом с помощью FISH [37]. Будучи естественным лигандом и ингибитором теломеразы, TERRA является регулятором длины теломер [36]. Регулятором ассоциации TERRA с хроматином
являются белки SMG, известные как супрес-соры морфогенетических дефектов в гениталиях (Suppressors with Morphogenetic defects in Genitalia). Связывая TERRA, они защищают теломеры от потери ДНК [33]. Структура TERRA, ее биогенез и обмен, а также возможная роль в репликации теломерной ДНК, формировании гетерохроматина и регуляции активности теломеразы подробно рассмотрены в обзорах [37, 38].
Репликация теломер
Двунитевой район теломеры реплицируется с помощью обычной репликативной машины. Как правило, репликация теломер человека начинается из ориджинов, локализованных в субтеломерных районах, и продвигается однонаправлено к концу хромосом, старты репликации внутри теломерных районов наблюдались только в некоторых хромосомах [39].
С-обогащенная нить теломерной ДНК является лидирующей, а G-обогащенная - отстающей в ходе репликации и реплицируется с помощью фрагментов Оказаки. Из-за специфического нуклеотидного состава и структур, образующихся при кэпировании, теломерный хроматин способен образовывать структуры типа шпилек и петель, которые могут затруднять прохождение репликационной вилки. Эта проблема и ее последствия для теломер подробно рассмотрены Джилсоном и Жели [40]. Достраивание однонитевого конца теломеры осуществляется специальным ферментным комплексом теломеразой, который восстанавливает длину теломеры и одновременно стабилизирует копированный конец теломеры [41, 42]. В целом такой сложный процесс как репликация теломер зависит от стыковки обычного механизма репликации и достраивания однонитевого конца с помощью теломеразы, систем защиты теломер и репарации разрывов в теломерной ДНК, а также пространственной организации хромосом [40].
Теломераза содержит несколько субъединиц. Субъединица, обладающая активностью обратной транскриптазы (TERT, TElomerase Reverse Transcriptase) [43, 44], в качестве матрицы использует теломеразную РНК (TERC, Telomerase Rna Component) [45], также входящую в состав теломеразы. TERC содержит
район гомологичный 3' району однонитевого Г-обогащенного конца. Такое устройство теломеразы позволяет достраивать однонитевой конец теломеры [46, 47] (рис. 2). Третьим компонентом теломеразного комплекса является дискерин (DKC1), модулирующий активность теломеразы, влияя на уровень TERC в клетке [48-50]. Подробно структура теломеразы, ее роль в удлинении теломер и подходы к регуляции активности рассмотрены в обзоре Зверевой с соавторами [51].
Участие теломеразы в репликации теломер проходит только при контакте теломеразы с те-ломерами. Процесс привлечения теломеразы к теломерам изучен недостаточно. Установлено, что в клетках человека ключевую роль в этом процессе играют тельца Кахала и один из компонентов shelterin комплекса TPP1, связанный с теломерой через TIN2 [52, 53]. Таким образом, компоненты shelterin комплекса напрямую определяют взаимодействие теломеразы с теломерой. Как мы уже указывали, тельца Кахала играют также важную роль в биогенезе TERRA, являющейся одним из ингибиторов теломеразы [34, 36].
Показано, что в отдельные периоды S фазы теломераза ассоциирована только с несколькими теломерами [54]. Это может свидетельствовать о том, что теломеры реплицируются асинхронно. Действительно, индивидуальные теломеры в клетках индийского карликого оленя и человека реплицируются асинхронно в течение всего S периода [55, 56].
Долгое время считалось, что достраивание C-обогащенной теломерной нити после достраивания однонитевого конца теломеразой происходит координировано с удлинением G-обогащенной нити по принципу компле-ментарности с помощью обычного механизма репликации. Однако недавно было показано, что, по крайней мере в опухолевых клетках, достраивание C-обогащенной нити является также теломеразо зависимым процессом и происходит в поздней S фазе или начале G2 периода независимо от того, когда в S фазе реплицировалась G-обогащенная нить [57]. Авторы исследования предложили модель, согласно которой репликация тело-мер связана с циклическими модификациями теломер, расплетанием ДНК и кэпированием теломеры.
Роль теломеразы и теломер в репликативном старении и онкотрансформации
Высокая активность теломеразы характерна для плюрипотентных эмбриональных стволовых клеток и клеток на ранних стадиях эмбрионального развития. Почти во всех соматических клетках с возрастом человека активность теломеразы постепенно уменьшается и параллельно этому в результате концевой недорепликации наблюдается дисфункция теломер: укорочение теломер до критического размера и увеличение числа некэппированных теломер [58, 59]. В большинстве соматических клеток взрослых индивидуумов активная теломераза практически не выявляется. Такие клетки не делятся и вступают в так называемое репликативное старение [58-60]. В клетках лиц преклонного возраста теломеры могут с содержать от 0,9 т.п.н в фибробластах кожи до 11 т.п.н теломерного повтора в клетках крови [61]. Использование Q-FISH показало, что размер теломер в стареющих культивируемых фибробластах человека составляет 0,4-1,8 т.п.н; при каждом делении теломеры теряют 25-51 н.п. Причем укорочение теломер до критического размера предшествует наступлению репликативного старения [62]. Следствием дисфункции теломер при репликатив-ном старении является активация сигнального пути репарации разрывов ДНК и следующая за этим негомологичная рекомбинация, приводящая к слиянию хромосом теломерными районами [58].
Идентификация shelterin комплекса тело-мер и выяснение роли отдельных компонентов комплекса в сохранении целостности хромосом привели к предположению, что не только укорочение теломер как таковое может приводить к репликативному старению, но и изменение статуса shelterin комплекса, и активация в связи с этим сигнальных путей репарации ДНК. Показано, что в стареющих фибробластах человека репликативное старение не наблюдается, если концентрация TRF2 достаточна, чтобы предотвратить концевые слияния хромосом, содержащих теломеры, укороченные до критического размера [63].
В дисфункциональных теломерах, чрезмерно укороченных или некэппированных из-за дефицита или дисбаланса компонентов shelter-
in, формируется ATM (Ataxia Telangesia Mutated) комплекс, необходимый для негомологичной рекомбинации или ATR (Ataxia Telangesia и Rad3 related) зависимый ответ, выражающийся в гомологичной рекомбинации на концах хромосом. Наличие на концах хромосом рекомбинационного комплекса (DDR, DNA Damage Response) приводит к аккумуляции в этих районах y-H2AX гистона (гистона H2AX фосфорилированного по серину 139), являющегося одним из вариантов корового гистона H2A, и свидетельствует об изменении структуры теломерного хроматина в районах нерепарированных двунитевых разрывов ДНК [64-66]. Иммуногистохимическая реакция с антителами к фосфорилированному короткому пептиду, соответствующему C концу H2AX, является чувствительным маркером для выявления дисфункциональных теломер. Недавно было показано, что спонтанная частота DDR+ теломер в нормальных диплоидных клетках человека составляет в среднем 5 DDR+ теломер / метафазу. Перед репликативным старением и в период репликативного старения число DDR+ теломер может увеличиваться до 15 [67-68].
В региональных стволовых клетках человека процесс репликативного старения выражен существенно слабее, чем в соматических [62, 69-71]. Таким образом, у человека сохранность структуры и размера теломер не только предохраняет концы хромосом от эрозии, но и напрямую отражает митотический возраст клетки и ее способность к делению, что предполагает наличие связи между активностью теломеразы, размером теломер, возрастом индивидуума и делением клеток. Репрессия теломеразы в стареющих клетках связана с репрессией каталитической субъединицы. Внедрение в геном стареющих клеток активного гена TERT, как правило, приводит к восстановлению теломеразной активности и увеличению длины теломер [72, 73]. Однако до сих пор не ясно, какие процессы способствуют репрессии гена TERT при репликативном старении клеток.
Важная роль теломер и теломеразы в клеточном делении была продемонстрирована также при изучении свойств iPS клеток (Induced Pluripotent Stem cells, индуцированные плюрипотентные стволовые клетки). Было
показано, что в линиях iPS клеток теломеры существенно длиннее, чем в донорских, а активность теломеразы выше. Причем частота получения iPS клеток резко падала при использовании в качестве донорских клетки теломеразо-дефицитных мышей (TERT/TERT-) 3-го поколения с укороченными теломерами [74-77], т.е. для репрограммирования соматических клеток в плюрипотентные необходима, по-видимому, определенная длина теломер. Любопытный факт, длина теломер как в iPS клетках, так и в ES клетках (Em-brionic Stem cells, эмбриональные стволовые клетки) мышей увеличивалась по мере их культивирования [77]. Скорее всего, наличие в них сверхдлинных теломер отражает изменение свойств гетерохроматинового теломерного домена при культивировании плюрипотентных клеток in vitro, в частности, изменение концентрации одного из белков shelterin комплекса TRF1 [78].
Несколько по-иному, чем у человека, проходит репликативное старение в клетках лабораторных мышей. Мыши без активной теломеразы (TERC-/TERC-) могли размножаться в течение шести поколений, а фибробласты, изолированные из таких животных, могли быть введены в культуру. Однако в ряду поколений мышей без активной теломеразы наблюдалось постепенное укорочение теломер вплоть до их исчезновения. Данные свидетельствуют о том, что у мышей активная теломераза необходима для поддержания длины теломер, но деление клеток у этих животных длительное время может проходить без участия теломеразы. Возможно, что этот феномен связан с наличием у лабораторных мышей сверхдлинных теломер [79-80].
Большинство исследователей наличие в клетках человека репликативного старения рассматривает как барьер для злокачественного перерождения клеток [81]. Эти представления перекликаются с правилом Хейфлика, свидетельствующим о том, что в культуре фибро-бласты человека могут делиться ограниченное число раз, не более 60, причем число возможных делений зависит от возраста донора [82, 83]. Преодоление репликативного старения в бессмертных клеточных линиях человека, в том числе опухолевых, в основном, сопряжено с активацией теломеразы и увеличением дли-
ны теломер. Связь между озлокачествлением, длиной теломер и активностью теломеразы рассматривалась неоднократно. Здесь мы коротко приведем наиболее распространенный взгляд на этот процесс с точки зрения биологии тело-мер [83-85]. Предполагается, что прежде чем стать злокачественной, нормальная клетка человека проходит, как минимум, 2 критических периода. Первый, или клеточное/репликатив-ное старение (М1), характеризуется резким понижением активности теломеразы и укорочением до критического размера нескольких теломер, которые и участвуют в слиянии хромосом концами. При этом клетки остаются живыми, в них продолжаются обменные процессы. Большинство соматических клеток человека находятся в этом периоде достаточно долго. В редких случаях, частота которых оценивается как 10-7, в стареющих клетках дополнительно теряется контроль над клеточным делением (например, в отсутствии активации p53 и / или r16|Rb), и клетки начинают делиться. Часть из них может вступить во вторую стадию кризиса клеточного роста (М2), когда все или почти все теломеры укорачиваются до критического размера, а активная теломераза не выявляется. В это время клетки балансируют на грани гибели. Из такого состояния есть 2 выхода: или апоптоз, или сопряженное с реактивацией тело-меразы бессмертие, т.е. озлокачествление. При этом клетки с низкой активностью теломеразы не способны долго делиться и, по-видимому, не образуют опухолей. Если же активность тело-меразы достаточно высока, то теломеры быстро увеличиваются до размера большего, чем это необходимо для предотвращения слияния хромосом концами при активации системы репарации двунитевых разрывов ДНК. Такие клетки могут дать начало злокачественным опухолям. Однако на практике таких первичных опухолей менее 10%, и они не имеют селективного преимущества. Большинство злокачественных опухолей имеют стабильные не слишком длинные теломеры и активность теломеразы как в нормальных диплоидных клетках или несколько ниже. Преодоление М2 кризиса является важным этапом в опухолевой прогрессии.
Для объяснения динамического взаимодействия между длиной теломер и активностью теломеразы в бессмертных клетках человека была предложена концентрационная модель,
которая объясняет, как в условиях кризиса клетка выбирает свою судьбу. Согласно этой модели, существует механизм в cis положении, учитывающий какое количество каждого из shelterin факторов должно быть связано с индивидуальной хромосомой. Предполагается, что если хромосома длиннее, чем полагается, то она связывает больше факторов, чем тело-мера нормальной длины [86, 87]. В результате изменяется доступность теломеры для тело-меразы, и она укорачивается. Таким образом, длина теломер в случае преодоления барьеров М1 и М2 в значительной степени определяется как результат обратной зависимости активности теломеразы от концентрации белков shelterin на теломерах. Следует также иметь в виду, что некоторые субъединицы shelterin (TIN2, TRF1, and TPP1) могут влиять на длину теломер независимо от теломеразы [78, 88].
В настоящее время активность теломеразы и размер теломер в опухолевых клетках рассматривается как прогностический признак при оценке опухолевой прогрессии [83, 88], а подавление активности теломеразы - как одно из возможных направлений в комплексном лечении теломеразо-зависимых опухолей. Сейчас намечаются некоторые успехи в этом направлении [89].
Механизм укорочения сверхдлинных
теломер в нормальных диплоидных клетках
Наряду с хорошо известным механизмом укорочения теломер, связанным с концевой недорепликацией, недавно был описан механизм быстрого укорочения теломер или вырезание теломерных повторов на конце сверхдлинных теломер (telomere trimming) в опухолевых клетках [91]. Ранее это явление было известно как быстрая делеция теломер (TRD, Telomere Rapid Deletion) у дрожжей Saccharomyces cerevisiae [92] и механизм, регулирующий длину теломер у Arabidopsis thaliana [93]. В опухолевых клетках человека, содержащих сверхдлинные теломеры, наблюдали t-кольцевую нехромосомную теломерную ДНК. Согласно предложенной авторами модели, чрезмерное удлинение теломер приводит к удалению t-петли в результате внутрихро-мосомной гомологичной рекомбинации при сползании структуры типа перекреста Холли-
дея в район формирования петли. У человека этот механизм опосредуется продуктом гена xrcc3 (Rad51 подобным белком репарации ДНК) и генерирует t-кольцевую ДНК, а в качестве промежуточной хромосомную укороченную теломерную ДНК с одноцепочечным 5' С-обогащенным концом (рис. 3). Обычно такого рода процесс не инициирует DDR и не приводит к слиянию хромосом. Недавно было показано, что быстрая потеря теломерной ДНК происходит также в нормальных клетках человека (клетках зародышевого пути у мужчин и лейкоцитах, стимулированных к делению обработкой фитогемаагглютинином), а также в клетках тканей мышей [94]. Таким образом, длина теломер в нормальных и опухолевых клетках определяется балансом между удлинением и укорочением теломер. При этом
теломераза
укороченная тел омера
Рис. 3. Предлагаемая модель быстрого укорочения тело-мер в клетках млекопитающих путем вырезания ^петли. Удлинение теломеры до определенной критической длины запускает внутри хромосомную гомологичную рекомбинацию. Механизм опосредуется белком гомологичной рекомбинации XRCC3 с образованием промежуточного продукта теломерной ДНК с однонитевым 5' С-обогащенным концом. В результате образуется укороченная теломера и экстрахромосомное ^кольцо
важную роль в контроле над длиной теломер играет не только активность теломеразы и статус shelterin комплекса, но и наличие вну-трихромосомной гомологичной рекомбинации по типу TRD.
Альтернативный механизм контроля длины теломер
Определение активности теломеразы в бессмертных клеточных линиях и в первичных опухолях человека показало, что не во всех них имеется активная теломераза. Впервые этот факт и его связь с определенными характеристиками теломер были описаны Брайаном с соавторами [95]. Изученные авторами 15 клеточных линий человека без активной теломеразы имели длинные, содержащие более 50 т.п.н. теломерного повтора, теломеры гетерогенного размера. В дальнейшем оказалось, что опухоли, не содержащие активную теломеразу, - нередкое явление. В 25-60% случаев астроцитом и сарком и в 5-15% карцином, а также в ряде других опухолей увеличение длины теломер происходит не в результате восстановления активности теломеразы, а альтернативным путем, получившим название ALT (Alternative Telomere Lengthening, альтернативное удлинение теломер). Чаще всего ALT наблюдается в опухолях человека мезен-химального происхождения; причина такого предпочтения не ясна [96]. Отличать опухоли, в которых наблюдается ALT, от теломеразо-зависимых опухолей чрезвычайно важно, поскольку способ поддержания длины теломер непосредственно влияет на прогноз опухолевой прогрессии, а в будущем, возможно, и на подходы к лечению онкологических заболеваний. Как правило опухоли, состоящие из ALT-клеток имеют худший прогноз, чем теломеразо-зависимые опухоли [97].
Характеристики ALT клеток человека суммированы в обзоре Хенсон и Реддель [96]. Ниже мы попробуем провести критический анализ главных из них.
1. Золотым стандартом ALT до сих пор считается наличие в клетках теломер при длительном отсутствии в них активной теломеразы.
2. Гетерогенность размера теломер в одной и той же клетке и флуктуация размера теломер в ходе культивирования клеток от очень длинных, содержащих более 100 т.п.н. теломерного
повтора, до очень коротких, не выявляющихся FISH с PNA теломерной пробой [98]. Часто в ALT клетках наблюдается также «функциональное» укорочение теломер, связанное с наличием в теломерах частично деградированных теломерных последовательностей [99]). Следует заметить, что гетерогенность размеров теломер характерна также для клеток, в которых длина теломер контролируется механизмом быстрого укорочения теломер (telomere trimming) [91, 94].
3. Наличие в ALT клетках APBs телец (ALT-associated PML Bodies (ProMyelocytic Leukemia nuclear bodies, промиелоцитиче-ские лейкемические ядерные тельца)). APBs тельца представляют собой характерную для ALT клеток разновидность PML телец. APBs от PML телец отличает то, что они содержат компоненты shelterin комплекса, кольцевую и линейную теломерную ДНК, а также факторы репарации и рекомбинации ДНК. Недавно было показано, что с одним APB может контактировать сразу несколько теломер, соединенных между собой тонкими мостиками теломерной ДНК. По-видимому, этот факт играет важную роль в рекомбинации между теломерами гомологичных и гетерологичных хромосом [100]. Следствием такой рекомбинации может быть неравный обмен теломерной ДНК между хромосомами, вносящий определенный вклад в гетерогенность размера теломер в ALT клетках. Возможно, из-за небольшого размера, APBs выявляются не во всех ALT клеточных линиях. С другой стороны, они описаны в некоторых теломеразо-зависимых линиях, содержащих сверхдлинные теломеры и экспрес-сированный механизм быстрого укорочения длины теломер [94].
4. Повышенный уровень гомологичной рекомбинации теломерной ДНК в ALT клетках выражается как в наличии повышенного уровня пострепликативных теломерных сестринских хроматидных обменов (T-SCE), не связанных с общим повышением частоты сестринских хроматидных обменов в других районах хромосом [101, 102], так и в повышенном уровне t-кольцевой теломер-ной ДНК и теломерной ДНК с однонитевым 5' С-обогащенным концом. Обычно в опухолевых ALT клетках повышенный уровень гомологичной рекомбинации теломерной ДНК,
в том числе С-обогащенной кольцевой ДНК, коррелирует с наличием в них APBs. Но в небольшом проценте опухолей, в которых наряду с признаками ALT наблюдается активная теломераза, С-кольцевая ДНК не выявляется [103]. Авторы исследования полагают, что теломера-за разрушает связь между APBs и продукцией С-кольцевой ДНК. Чтобы проверить это предположение, они интегрировали в ALT клетки ген теломеразы и впоследствии наблюдали значительное уменьшение уровня С-кольцевой ДНК, а вместо теломерной ДНК с одноните-вым С-обогащенным концом появление ДНК с однонитевым G-обогащенным концом.
Таким образом, анализ признаков ALT привел авторов обзора к выводу, что практически единственной чертой, характерной только для ALT клеток, является отсутствие в них активной теломеразы [96].
Механизм ALT до конца не ясен. Большинство исследователей склоняется к тому, что в бессмертных клетках человека в ALT вовлечены гомологичная рекомбинация, а также репликация экстрахромосомной теломерной ДНК с помощью механизма катящегося кольца с последующей интеграцией нехромосомной ДНК в теломеры [104-108]. Однако неясно, как клетка выбирает, какой механизм ей использовать для преодоления клеточного старения, реактивировать теломеразу или механизм гомологичной рекомбинации. Возможно, что причина активации именно рекомбинационных процессов связана с возникающей в ALT клетках диспропорцией между количеством теломерной ДНК и белками shelterin комплекса. Как мы упоминали выше, важную роль в репрессии гомологичной рекомбинации играют RAP 1 и TPP1/POT1. Нарушение их взаимодействия с теломерной ДНК может приводить к активации гомологичной рекомбинации и, как следствие, к ALT. Как мы видели выше, схожие процессы могут происходить и в клетках с активной теломеразой.
Первоначально доказательства того, что рекомбинация ДНК участвует в восстановлении теломер в случаях, когда активная теломера-за отсутствует, были получены на дрожжах Saccharomyces cerevisiae. Выживающие без активной теломеразы колонии были двух типов: медленно и быстро растущие. Для их появления был необходим RAD52 [109]. Восстановление длины теломер в медленно растущих колони-
ях проходило по типу I, характеризующемуся, главным образом, амплификацией Y' субте-ломерных элементов, представляющих собой несколько субтеломерных повторов размером 6,7 т.п.н. Y' элементы оказывались разделенными короткими вставками теломерных повторов размером от 50 до 150 п.н. Сами теломеры при этом были небольшого размера. Для выживания таких колоний, кроме RAD52, была необходима активность факторов Rad51, Rad54, Rad55 и Rad57 [110]. Удлинение теломер в быстро растущих колониях (тип II) происходило с помощью амплификации только теломерных повторов. В этом случае для выживания колоний была необходима также активность комплекса MRX (Mre 11 -Rad50-Nbs 1) [111-112]. Действительно, показано, что Rad50 и Nbs1 играют важную роль в выживании ALT клеток человека [112]. Эти и другие факты [113-116] свидетельствуют о том, что механизм восстановления длины теломер в ALT клетках человека похож на механизм восстановления теломер в колониях типа II Saccharomyces cerevisiae и достаточно хорошо описывается гомологичной рекомбинацией, тогда как выживание колоний типа I Saccharomyces cerevisiae зависит от негомологичной рекомбинации.
До последнего времени возможность того, что ALT клетки млекопитающих могут использовать нескольких различных путей для восстановления теломер, не рассматривалась. Однако некоторые различия, обнаруженные Морриш и Грейдер [117] между ALT клетками человека и мыши, трактуются ими в пользу того, что в некоторых случаях в ALT клетках может быть активирован механизм негомологичной рекомбинации теломерной ДНК. По их мнению, один тип удлинения теломер, похожий на тип II в дрожжах и основанный, в основном, на гомологичной рекомбинации, доминирует в ALT опухолевых клетках человека, а другой, похожий на тип I в дрожжах и основанный на негомологичной рекомбинации - в опухолях мышей и в нормальных клетках человека. В последнем случае авторы наблюдали не увеличение размера теломер, а некоторое их укорочение, сопровождающееся флуктуацией размеров. Они пришли к выводу, что в ALT клетках процессы негомологичной рекомбинации запускает не отсутствие теломеразы как таковой, а именно укорочение теломер и, возможно, нарушение их кэппинга.
Однако не исключено, что укорочению, флуктуации размера и нарушению кэппинга теломеры обязаны не негомологичной рекомбинации, а механизму быстрого укорочения теломер.
Поскольку в соматических гибридах человека между теломеразо-зависимыми и ALT клетками наблюдалась репрессия ALT, то предполагалось, что теломеразо-зависимый путь восстановления длины теломер является доминантным по отношению к ALT и, по-видимому, в клетках существуют факторы, подавляющие ALT [118]. Недавно было показано, что мутации и потеря генов ATRX/DAXX хроматин-ремоделирующего комплекса коррелирует с ALT-зависимым удлинением теломер в ряде опухолей и в панели из 22-х ALT линий [119, 120]. Тем не менее, известны бессмертные клеточные линии человека, в которых при сохранении теломеразной активности наблюдались также признаки ALT [121, 122]. Характерно также, что в раннем эмбриональном развитии мыши есть периоды, когда ALT не только соседствует, но даже преобладает над теломеразо-зависимым удлинением теломер [123].
Приведенные данные позволяют считать, что в не только в опухолевых и трансформированных, но и в нормальных диплоидных клетках млекопитающих, очевидно, могут одновременно функционировать теломеразо-зависимый и рекомбинационный пути контроля над длиной теломер, которые и будут определять динамику длины теломер. При этом в разных по физиологии клетках, а, возможно, и у разных видов животных удельный вес рекомбинационного пути может быть различным. В нормальных клетках человека он, по-видимому, невелик и ограничен механизмом быстрого укорочения длины теломер, тогда как в теломеразо-зависимых первичных фибробластах одного из видов бурозубок, бурозубки иберийской, он весьма значителен [124]. Возможно, что в отсутствии теломера-зы контроль над длиной теломер во многом осуществляется shelterin комплексом, важной функцией которого является регуляция гомологичной и негомологичной рекомбинации теломерной ДНК. Вопрос о том, что же такое ALT и существуют ли принципиальные различия между ALT и одним из способов контроля над длиной теломер в нормальных клетках, на сегодняшний день представляется открытым.
Влияние теломер на архитектонику интерфазных ядер
Уже в первых работах по изучению 3D локализации теломер было показано, что в ядрах лимфоцитов мышей значительное число теломерных кластеров локализовано на периферии клеточного ядра, тогда как в лимфоцитах человека большинство теломерных кластеров находится во внутреннем пространстве ядер [125, 126]. Поскольку центромеры, как правило, локализованы на периферии ядер, то периферийная локализация части теломер у мышей может отражать тот факт, что хромосомы мыши являются телоцентрическими [13]. Ранее было показано, что в интерфазных ядрах млекопитающих комплекс теломерная ДНК - TRF представляет собой отдельные конденсированные структуры, связанные с ядерным матриксом [127]. Причем по данным авторов, белки shelterin комплекса TRF входят в состав ядерного матрикса. Поскольку весьма вероятно, что с ядерным матриксом связан также репликативный комплекс [128], то возможна связь между характером репликации теломер и их положением в ядре. Данные такого рода были получены Арно с соавторами [56]. Они выявили зависимость между временем репликации теломер в хромосомах человека и их позицией в ядре. Поздно реплицирующиеся теломеры были предпочтительно локализованы на периферии ядер, в то время как рано реплицирующиеся - в других компартментах ядра. Авторы считают, что именно субтеломерные последовательности, в которых расположены ориджины репликации теломерной ДНК, могут влиять как на характер репликации теломер, так и на их положение в ядре. Недавно было показано, что теломеры шимпанзе, к которым прилегают гетерохроматизированные субтеломеры, реплицируются позже, чем теломеры без таких субтеломер. Однако, у горилл, у которых большинство субтеломер гетерохроматизированы, такой закономерности выявлено не было [129]. О том, что часть теломер человека может быть локализована на периферии ядер свидетельствуют также данные Раз с соавторами [130], которые обнаружили связь между ядерной ламиной и теломерами. Данные о факторах, влияющих на локализацию теломер в ядрах клеток млекопитающих, весьма ограничены.
Периферийная локализация теломер в клетках Saccharomyces cerevisiae позволяет использовать их как модель для изучения механизмов, контролирующих положение теломер. Оказалось, что в G1 стадии клеточного цикла теломеры заякорены на ядерной оболочке с помощью комплекса Sir4p (Silent information regulatory, регулятор подавления транскрипции) - Ku80 путем взаимодействия Sir4 с Rapl; во время репликации наблюдается перемещение теломер с периферии во внутреннее пространство ядра. Изменение позиции теломер происходит в результате репрессии во время репликации фактора Ku80 [131]. Таким образом, позиция теломер в ядрах, как дрожжей, так и млекопитающих, по-видимому, напрямую связана с их репликацией.
Считается, что в нормальных диплоидных клетках млекопитающих, в том числе человека, теломеры, как правило, не формируют агрегатов. Образование теломерных агрегатов, приводящее к неслучайному положению теломер / хромосом в ядре, описано для клеток, вступающих в репликативное старение и для ALT клеток [100, 131]. Образованию теломерных агрегатов в ALT клетках, по-видимому, способствует наличие в них APBs, с каждым из которых контактирует сразу несколько концов хромосом [100]. Ассоциации теломер, по-видимому, возможны и в нормальных клетках. Теломерные агрегаты и связь их с APBs были описаны при изучении пространственной организации ядер первичных фибробластов иберийской бурозубки [132]. Следует заметить, что при переходе этих клеток из статуса первичных в длительно перевиваемые в них не наблюдалось признаков кризиса клеточного роста / репликативного старения.
Давно известен факт формирования хромосомного букета в профазе 1 мейоза животных и растений, когда хромосомы теломерами прикрепляются к ядерной оболочке. Считается, что образование теломерного кластера облегчает гомологичное спаривание хромосом и рекомбинацию между ними. У дрожжей образования «букета» не происходит, когда отсутствует компонент shelterin комплекса Rap 1. Однако у млекопитающих формирование хромосомного букета не зависит от наличия или отсутствия ортолога Rap1 [133]. Возможно, что у млекопитающих другие компоненты shelterin взяли на себя эту функцию.
Таким образом, в клетках, делящихся как путем мейоза, так и митоза, теломеры играют несомненную роль в организации архитектоники клеточного ядра.
Биология теломер у разных видов млекопитающих
Размер теломер у плацентарных млекопитающих в основном колеблется от 10 до 50 т.п.н. Исключение составляют лабораторные линии мышей, чьи длинные гипервариабельные теломеры могут содержать от 30 до 150 т.п.н те-ломерного повтора [134, 135], в то время как теломеры диких мышей не такие длинные, как лабораторных линий. Длина теломер у диких мышей Mus musculus и Mus spretus варьирует от 5 до 25 т.п.н. [136]. Длинные теломеры описаны также у одного из видов бурозубок, бурозубки иберийской, чьи теломеры на проксимальных концах 32 акроцентриков содержат до 300 т.п.н. теломерного повтора (в среднем -213). При этом на остальных концах хромосом этого вида локализованы короткие теломеры, средний размер которых составляет 3,8 т.п.н. [136, 137]. Однако у вида-близнеца, бурозубки обыкновенной, теломеры по размеру схожи с теломерами человека [138].
Полагают, что определенную роль в формировании теломер играют генетические факторы. Резкое увеличение длины теломер у мышей лабораторных линий связывают с инбридингом. Наиболее длинные теломеры описаны в линиях, подвергавшихся наиболее длительному инбридингу [139]. Предполагаемым кандидатом, определяющим разницу в длине теломер у Mus musculus и Mus Spretus, является геликаза RTEL1, чей ген локализован на хромосоме 2 [140]. Показано, что RTEL1 играет важную роль в стабильности генома мыши. Он участвует в репарации двунитевых разрывов ДНК и является регулятором мито-тической и мейотической рекомбинации. В дефицитных клетках наблюдается неконтролируемая гомологичная рекомбинация. Как регулятор гомологичной рекомбинации он может быть одним из участников выбора ALT пути в клетках мыши. У человека лишь недавно была выявлена роль RTL1 в физиологии теломер. Было установлено, что мутации в гене RTEL1 могут быть причиной синдрома Hoyeraal-Hreidarsson, сопровождающегося
множественными нарушениями, в том числе укорочением теломер. Установлено, что у человека RTEL1 взаимодействует с теломеразой и компонентом shelterin TRF1, что указывает на потенциальную роль RTEL1 в регуляции длины теломер человека [141].
Установлено, что средняя длина теломер человека значительно варьирует и является количественным мультигенным признаком. По разным оценкам, наследственная составляющая этого показателя составляет от 35 до 80% [142, 143]. Локусы, влияющие на длину теломер человека, были картированы на хромосоме 12 (предположительно это ДНК геликаза ddx11 [144]), хромосоме 14 и, возможно, хромосомах 10 и 3 [145]. Выявлено также отрицательное влияние на длину теломер SNP в интроне 1 гена bicd1 (Bicaudal-D homolog 1) [146]. Кроме того, была выявлена связь между длиной теломер и локусом obfc1 (oligonucleotide/oligosaccharide-binding fold containing 1) [147].
За исключением obfc1, остальные факторы, очевидно, не имеют прямого отношения к регуляции длины теломер. Obfc1 может связываться с однонитевой теломерной ДНК и, таким образом, участвовать в регуляции функционирования теломер. Повышенная экспрессия мутантного гена obfc1 приводит к увеличению длины теломер [148].
Непосредственно на длину теломер в клетках человека влияет активность теломеразы. В связи с этим был предпринят ряд попыток выявить связь между мутациями в генах TERT и TERC с одной стороны, и длиной теломер у человека, с другой стороны. Известно, что ряд мутаций в генах TERT и TERC связаны с рядом наследственных синдромов и злокачественных заболеваний. Такие пациенты характеризуются укорочением теломер, и, по-видимому, ранней потерей стволовых гематопоэтических клеток [149]. Данные о генетическом контроле активности теломеразы и длиной теломер у здоровых лиц достаточно противоречивы. Недавно было показано, что хромосомы здоровых долгожителей из популяции евреев Аш-кенази и их потомков характеризуются более длинными, по сравнению с контрольной группой лиц, теломерами и повышенной экспрессией как TERT, так и TERC. Был выявлен также гаплотип TERT, непосредственно связанный
с наличием длинных теломер у долгожителей [150]. Авторы предполагают, что положительно влияющие на длину теломер мутации гена теломеразы также могут оказывать эффект на здоровье человека и продолжительность его жизни в целом. Однако широкомасштабные геномные исследования, в которых пытались выявить связь между SNP в локусе TERC и длиной теломер у человека не дали таких однозначных результатов. В исследовании Леви с соавторами [148] связь между TERC и длиной теломер была подтверждена, тогда как в исследовании Прескотт с соавторами [36] достоверная связь между ними не была выявлена. Таким образом, несмотря на несомненное влияние генетических факторов на длину те-ломер человека, то, каким образом это влияние осуществляется, до сих пор не установлено, не выявлены главные гены, определяющие длину теломер.
В настоящее время представляется, что репрессия теломеразы в соматических тканях млекопитающих не является универсальным явлением. Так, в большинстве соматических тканей мышей, а также в культивируемых in vitro при физиологических концентрациях углекислого газа фибробластах мышей не наблюдается репликативное старение и подавление активности теломеразы [151]. Наиболее обширное исследование по биологии теломер млекопитающих было проведено Гомес с соавторами [152]. У 60 видов млекопитающих из разных отрядов было проведено сравнение 4-х параметров: длины теломер, активности теломеразы, продолжительности жизни и веса животных. Несмотря на то, что между продолжительностью жизни изученных видов и размером животных существует взаимосвязь, между длиной теломер и продолжительностью жизни наблюдалась обратная зависимость, а между активностью теломеразы и массой тела - прямая связь. Используя эволюционный подход, авторами была проведена реконструкция предполагаемого предкового варианта теломер плацентарных млекопитающих. Авторы полагают, что теломеры гипотетического предка имели длину менее 20 т.п.н., и репрессируемую теломеразу как в соматических клетках человека. Для видов с теломерами длиной более 20 т.п.н. репликативное старение, очевидно, не характерно. По-видимому,
репликативное старение возникло в результате адаптации к теплокровному образу жизни как компенсация увеличивающегося при этом пула мутаций. Эволюционный подход к биологии теломер позволил сделать вывод о том, что вклад репликативного старения в опухолевую супрессию несомненен, но это лишь один из многих факторов, определяющих продолжительность жизни разных видов млекопитающих. По мнению авторов, тот факт, что механизмы защиты от окислительного стресса снижены у видов с длинными теломерами, предполагает преимущество потери реплика-тивного старения для видов с длинными тело-мерами и сохранение его у видов с короткими теломерами.
Любопытным является факт обнаружения у неплацентарных млекопитающих прерывистых теломер, когда фрагменты теломерной ДНК в несколько т.п.н. длиной перемежались фрагментами ДНК, содержащими сайты рестрикции к нетеломерной ДНК [1 52]. Схожие по строению теломеры были описаны нами у одного из видов бурозубок, бурозубки иберийской. Прерывистые длинные теломеры бурозубки иберийской локализованы на проксимальных концах акроцентриков и содержат вставки рибосомальной ДНК. Как говорилось выше, бурозубки иберийская и обыкновенная являются видами-близнецами. Их кариотипы составлены практически из одинаковых хромосомных плеч [137, 1 3 8]. Но если у бурозубки иберийской ядрышковые организаторы локализованы на проксимальных концах всех акроцентрических хромосом, то у бурозубки обыкновенной -в терминальных районах четырех плеч и прилегают к теломерам [136]. Считается, что предшественником бурозубки иберийской была хромосомная раса Cordon бурозубки обыкновенной, от которой она отличается распадом нескольких двуплечих хромосом. Можно предположить, что прерывистые теломеры бурозубки иберийской образовались из теломер, схожих по длине с теломерами бурозубки обыкновенной или человека в результате глобальной реорганизации те рми нал ьных р ай оно в хр омо с ом, спровоцир ованной необходимо стью формирования новых теломер. Возможно, что на стадии хромосомного букета в мейозе
между концами хромосом произошла межхромосомная рекомбинация, затронувшая теломерные и прилегающие к ним рибосомальные последовательности, следствием чего явилось копирование их в гомологичные и гетерологичные концы хромосом. Похожий механизм может быть в основе образования прерывистых теломер и у не плацентарных млекопитающих.
Теломеры являются хромосомными структурами, необходимыми для нормального функционирования хромосом. За небольшими вариациями нуклеопротеиновый теломерный комплекс у млекопитающих универсален. Важным показателем функционального статуса теломер является их длина и кэпирование / отсутствие кэпинга на концах теломеры. Теломеры представляют собой динамичные структуры, длина которых определяется взаимодействием многих факторов, активностью теломеразы, статусом защитного теломерного комплекса и ассоциированных с теломерами факторов репликации, рекомбинации и репарации разрывов ДНК и т.д. Слаженная работа этой сложной многокомпонентной системы обеспечивает стабильность генома, предупреждает апоптоз и онкотрансформацию клеток, участвует в пространственной организации клеточного ядра. К важным достижениям последних лет можно отнести открытие механизма быстрого укорочения длины теломер в нормальных диплоидных клетках, который так же, как механизм ALT основан на гомологичной рекомбинации теломерной ДНК, а также повышенную рекомбинационную активность в нормальных клетках некоторых видов млекопитающих. Эти факты подводят общий знаменатель под два кажущихся разными пути определения длины теломер, теломеразо-зависимый и альтернативный. Тем не менее, изучение теломер показало, что биология теломер, в частности, их размер и способ поддержания длины и структуры, может отличаться даже у представителей одного отряда млекопитающих. Подробное изучение биологии теломер у видов не традиционных для этой области исследований позволит лучше понять принципы организации теломер и их функционирования.
Работа поддержана частично бюджетным проектом Института цитологии и генетики СО РАН VI. 45.1.6. «Молекулярная и функциональная организация и эволюция эу-кариотических хромосом» и грантом РФФИ № 13-04-00157.
Cписок использованных источников
1. The relationship between spontaneous telomere loss and chromosome instability in a human tumor cell line / B. Fouladi [et al.] // Neoplasia. - 2000. - Vol. 2. - P. 540-554.
2. Bailey, S.M. Telomeres, chromosome instability and cancer. Nucleic / S.M. Bailey, J.P. Murnane // Acids Res. - 2006. - Vol. 34. -P. 2408-2417.
3. The loss of a single telomere can result in instability of multiple chromosomes in a human tumor cell line / L. Sabatier [et al.] // Mol. Cancer Res. - 2005. - Vol. 3. - P. 139-150.
4. Оловников, А.М. Принцип маргиното-мии в матричном синтезе полинуклеотидов / А.М. Оловников // Доклады академии наук СССР - 1971. -Т. 201. - C. 1496-1499.
5. Olovnikov, A.M. A theory of marginoto-my. The incomplete copying of template margin in enzymic synthesis of polynucleotides and biological significance of the phenomenon / A.M. Olovnikov // J. Theor. Biol. - 1973. -Vol. 41. - P. 181-190.
6. Chan, S.W. Telomerase and ATM/Tel1p protect telomeres from non-homologous end joining / S.W. Chan, E.H. Blackburn // Mol. Cell. - 2003. - Vol. 11. - P. 1379-1387.
7. McClintock, B. The stability of broken ends of chromosomes in Zea mays / B. McClintock // Genetics. - 1941. - Vol. 26. - P. 234-282.
8. Егоров, Е.Е. Теломеры, теломерная ДНК, хромосомы / Е.Е. Егоров // Биологические мембраны. - 2001. - Vol. 18. - P. 249-256.
9. Gilson, E. How telomeres are replicated / E. Gilson, V. Geli // Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. -2007. - Vol. 8. - P. 825-838.
10. Riethman, H. Human Telomere Structure and Biology / H. Riethman // Annu. Rev. Genomics Hum. Genet. - 2008. - Vol. 9. - P. 1-19.
11. Makarov, V.L. Long G tails at both ends of human chromosomes suggest a C strand degradation mechanism for telomere shortening / V.L. Makarov, Y. Hirose, J.P. Langmore // Cell. -1997. - Vol. 88. - P. 657-666.
12. Chai, W. Human telomeres maintain their overhang length at senescence / W. Chai, J.W. Shay, W.E. Wright // Mol. Cell. Biol. -2005. - Vol. 25. - P. 2158-2168.
13. Lundblad, V. Telomere maintenance without telomerase / V. Lundblad // Oncogene. -2002. - Vol. 21. - P. 522-531.
14. Kalitsis, P. Mouse telocentric sequences reveal a high rate of homogenization and possible role in Robertsonian translocation / P. Kalitsis, B. Griffiths, K.H.A. Choo // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2006. - Vol. 103. - P. 8786-8791.
15. Nucleolar organization, ribosomal DNA array stability, and acrocentric chromosome integrity are linked to telomere function / K.M. St-impson [et al.] // PLoS One. - 2014. - 9e92432.
16. Van Steensel, B. TRF2 protects human telomeres from end-to-end fusions / B. van Steensel, A. Smogorzewska, T. de Lange // Cell. - 1998. -Vol. 92. - P. 401-413.
17. p53- and ATM-dependent apoptosis induced by telomeres lacking TRF2 / J. Karlseder [et al.] // Science. - 1999. - Vol. 283. - P. 13211325.
18. Greider, C.W. Telomerase Do D-Loop-T-Loop / C.W. Greider // Cell. - 1999. - Vol. 97. -P. 419-422.
19. Stansel, R.M. p53 binds telomeric sn-gle srand oerhangs and t-top jnctions in vitro / R.M. Stansel, D. Subramanian, J.D. Griffith // J. Biol. Chem. - 2002. - Vol. 277. - P. 11 62511 628.
20. Hemann, M.T. The shortest telomere, not average telomere length, is critical for cell viability and chromosome stability / M.T. Hemann // Cell. - 2001. - Vol. 107. - P. 67-77.
21. Samper, E. Restoration of telomerase activity rescues chromosomal instability and premature aging in Terc-/- mice with short telo-meres / E. Samper, J.M. Flores, M.A. Blasco // EMBO Rep. - 2001. - Vol. 2. - P. 800-807.
22. De Lange, T. Shelterin: the protein complex that shapes and safeguards human telomeres / T. de Lange // Genes Dev. - 2005. - Vol. 19. -P. 2100-2110.
23. Recent expansion of the telomeric complex in rodents: two distinct POT1 proteins protect mouse telomeres / D. Hockemeyer [et al.] // Cell. - 2006. - Vol. 126. - P. 63-77.
24. Wu, Y. MRE11-RAD50-NBS1 and ATM function as co-mediators of TRF1 in telomere
length control / Y. Wu, Sh. Xiao, X-D. Zhu // Nat. Struct. Mol. Biol. - 2007. - Vol. 14. -P. 832-840.
25. Human RAP1 inhibits non- 692 homologous end joining at telomeres / J. Sarthy [et al.] // EMBO J. - 2009. - Vol. 28. - P. 3390-3399.
26. Mammalian Rapl controls telomere function and gene expression through binding to telomeric and extratelomeric sites / P. Martinez [et al.] // Nat. Cell. Biol. - 2010. - Vol. 12. -P. 768-780.
27. D'Adda di Fagagna, F. Functional links between telomeres and proteins of the DNA-dam-age response / F. d'Adda di Fagagna, S.H. Teo, S.P. Jackson // Genes Dev. - 2004. - Vol. 18. -P. 1781-1799.
28. Boulton, S.J. Components of the Ku-de-pendent non-homologous end-joining pathway are involved in telomeric length maintenance and telomeric silencing / S.J. Boulton, S.P. Jackson // EMBO J. - 1998. - Vol. 17. - P. 1819-1828.
29. Human Ku70/80 associates physically with telomerase through interaction with hTERT / W. Chai [et al.] // J. Biol. Chem. - 2002. -Vol. 277. - P. 7242-47 247.
30. Miller, K.M. The telomere protein Taz1 is required to prevent and repair genomic DNA breaks / K.M. Miller, J.P. Cooper // Mol. Cell. -2003. - Vol. 11. - P. 303-313.
31. Bradshaw, P.S. Human telomeric protein TRF2 associates with genomic double-strand breaks as an early response to DNA damage / P.S. Bradshaw, D.J. Stavropoulos, M.S. Meyn // Nat. Genet. - 2005. - Vol. 37. - P. 193-197.
32. Genome-wide association study of relative telomere length / J. Prescott [et al.] // PLoS ONE. - 2011. - Vol. 6. - e19635.
33. Telomeric repeat-containing RNA and RNA surveillance factors at mammalian chromosome ends / C.M. Azzalin [et al.] // Science. -2007. - Vol. 318. - P. 798-801.
34. The snoRNA domain of vertebrate telomerase RNA functions to localize the RNA within the nucleus / A.A. Lukowiak [et al.] // RNA. -2001. - Vol. 7. - P. 1833-1844.
35. TERRA RNA binding to TRF2 facilitates heterochromatin formation and ORC recruitment at telomeres / Zh. Deng [et al.] // Mol. Cell. - 2009. - Vol. 35. - P. 403-413.
36. Redon, S. The non-coding RNA TERRA is a natural ligand and direct inhibitor of human
telomerase / S. Redon, P. Reichenbach, J. Ling-ner // Nucleic Acids Res. - 2010. - Vol. 38. -P. 5797-5806.
37. Luke, B. TERRA: telomeric repeat-containing RNA / B. Luke, J. Lingner // The EMBO J. - 2009. - Vol. 28. - P. 2503-2510.
38. TERRA biogenesis, turnover and implications for function / S. Feuerhahn [et al.] // FEBS Letters. - 2010. - Vol. 584. - P. 3812-3818.
39. Human telomeres replicate using chromosomes specific, rather than universal, replication programs / W.C. Drosopoulos [et al.] // J. Cell Biol. - 2012. - Vol. 197. - P. 253-266.
40. Gilson, E. How telomeres are replicated / E. Gilson, V. Geli // Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. -2007. - Vol. 8. - P. 825-838.
41. Blackburn, E.H. Telomere states and cell fates / E.H. Blackburn // Nature. - 2000. -Vol. 408. - P. 53-56.
42. Smogorzewska, A. Regulation of telomerase by telomeric proteins / A. Smogorzewska, T. de Lange // Annu. Rev. Biochem. - 2004. -Vol. 73. - P. 177-208.
43. hEST2, the putative human telomerase catalytic subunit gene, is up-regulated in tumor cells and during immortalization / M. Meyerson [et al.] // Cell. - 1997. - Vol. 90. - P. 785-795.
44. Telomerase catalytic subunit homologs from fission yeast and human / T.M. Nakamura [et al.] // Science. - 1997. - Vol. 277. - P. 955-959.
45. The RNA component of human telomerase / J. Feng [et al.] // Science. - 1995. - Vol. 269. -P. 1236-1241.
46. Greider, C.W. A telomeric sequence in the RNA of Tetrahymena telomerase required for telomere repeat synthesis / C.W. Greider, E.H. Blackburn // Nature. - 1989. - Vol. 337. - P. 331-337.
47. Blackburn, E.H. Telomerases / E.H. Blackburn // Annu. Rev. Biochem. - 1992. - Vol. 61. -P. 113-129.
48. Егоров, Е.Е. Вокруг теломеразы / Е.Е. Егоров // Молекулярная биология. -T. 33. - С. 285-392.
49. Protein composition of catalytically active human telomerase from immortal cells / S.B. Cohen [et al.] // Science. - 2007. - Vol. 315. -P. 1850-1853.
50. Relationship between dyskerin expression and telomerase activity in human breast cancer / L. Montanaro [et al.] // Cell. Oncol. - 2008. -Vol. 30. - P. 483-490.
51. Зверева, М.Э. Теломераза: структура, функции и пути регуляции активности / М.Э. Зверева, Д.М. Щербакова, О.А. Донцова // Успехи Биологической Химии. - 2010. -Vol. 50. - C. 155-202.
52. A human telomerase holoenzyme protein required for Cajal body localization and telomere synthesis / A.S. Venteicher [et al.] // Science. - 2009. - Vol. 323. - P. 644-648.
53. TIN2-tethered TPP1 recruits human telomerase to telomeres in vivo / E. Abreu [et al.] // Mol. Cell. Biol. - 2010. - Vol. 30. - P. 2971-2982.
54. Cell cycle-regulated trafficking of human telomerase to telomeres / M.P. Terns [et al.] // Mol. Biol. Cell. - 2006. - Vol. 17. - P. 955-965.
55. Asynchronous replication timing of telo-meres at opposite arms of mammalian chromosomes / Y. Zou // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. -2004. - Vol. 101. - P. 12 928-12 933.
56. Replication timing of human telomeres is chromosome arm-specific, influenced by sub-telomeric structures and connected to nuclear localization / N. Arnoult [et al.] // PLoS Genet. -2010. - Vol. 6. - e1000920.
57. Telomere extension occurs at most chromosome ends and is uncoupled from fill-in in human cancer cells / Y. Zhao [et al.] // Cell. -2009. - Vol. 138. - P. 463-475.
58. Gilley, D. Telomere dysfunction in aging and cancer / D. Gilley, H. Tanaka // Int. J. Biochem. Cell. Biol. - 2005. - Vol. 37. - P. 1000-1013.
59. Harley, C.B. Telomeres shorten during ageing of human fibroblasts / C.B. Harley, A.B. Futcher, C.W. Greider // Nature. - 1990. -Vol. 345. - P. 458-460.
60. In situ analysis of change in telomere size during Replicative aging and cell transformation / S. Henderson [et al.] // J. Cell. Biol. - 1996. -Vol. 134. - P. 1-12.
61. Comparison of chromosome telomere integrity in multiple tissues from subjects at different ages / M.G. Butler [et al.] // Cancer. Genet. Cytogenet. - 1998. - Vol. 105. - P. 138-144.
62. Telomere length and the expression of natural telomeric genes in human fibroblasts / Y. Ning [et al.] // Hum. Mol. Genet. - 2003. -Vol. 12. - P. 1329-1336.
63. Karlseder, J. Senescence induced by altered telomere state, not telomere loss / J. Karl-seder, A. Smogorzewska, T. de Lange // Science. - 2002. - Vol. 295. - P. 2446-2449.
64. Takai, H. DNA damage foci at dysfunctional telomeres / H. Takai, A. Smogorzewska, T. de Lange // Curr. Biol. - 2003. - Vol. 13. -P. 1549-1556.
65. De Lange T. How telomeres solve the end-protection problem / T. de Lange // Science. -
2009. - Vol. 326. - P. 948-952.
66. Martinez, P. Role of shelterin in cancer and aging / P. Martinez, M.A. Blasco // Aging Cell. -
2010. - Vol. 9. - P. 653-666.
67. Cesare, A.J. Alternative lengthening of telomeres: models, mechanisms and implications / A.J. Cesare, R.R. Reddel // Nat. Rev. Genet. - 2010. - Vol. 11. - P. 319-330.
68. Five dysfunctional telomeres predict onset of senescence in human cells / Z. Kaul [et al.] // EMBO Rep. - 2011. - Vol. 13. - P. 52-59.
69. Telomerase activity in human germline and embryonic tissues and cells / W.E. Wright [et al.] // Dev. Genet. - 1995. - Vol. 18. - P. 173-179.
70. Blackburn E.H. Switching and signaling at the telomere / E.H. Blackburn // Cell. - 2001. -Vol. 106. - P. 661-673.
71. Blasco, M.A. Telomeres and human disease: aging, cancer and beyond / M.A. Blasco // Nat. Rev. Genet. - 2005. - Vol. 6. - P. 611-622.
72. Reconstitution of human telomerase with the template RNA component hTR and the cata lytic protein subunit hTRT / S.L. Weinrich [et al.] // Nat. Genet. - 1997. - Vol. 17. - P. 498-502.
73. Extension of lifespan by introduction of telomerase into normal human cells / A.G. Bodnar [et al.] // Science. - 1998. - Vol. 279. - P. 349-353.
74. Donate, L.E. Telomere in cancer and aging / L.E. Donate, M.A. Blasco // Phil. Trans R. Soc. B. - 2011. - Vol. 266. - C. 76-84.
75. Reprogramming of telomeric regions during the generation of human induced pluripotent stem cells and subsequent differentiation into fi-broblastlike derivatives / S. Yehezkel [et al.] // Epigenetics. - 2011. - Vol. 6. - P. 63-75.
76. Induction of puripotent stem cells from adult human fibroblasts by defined factors / K. Takahashi [et al.] // Cell. - 2007. - Vol. 131. -P. 1-12.
77. Telomeres acquire embryonic stem cell characteristics in induced pluripotent stem cells / R.M. Marion [et al.] // Stem Cell. -2009. -Vol. 4. - P. 141-154.
78. Different telomerelength dynamics at the inner cell mass versus established embryonic
stem (ES) cells / E. Varela [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2011. - Vol. 108. - P. 15 20715 212.
79. Telomere shortening and tumor formation by mouse cells lacking telomerase RNA / M.A. Blasco [et al.] // Cell. - 1997. - Vol. 91. - P. 25-34.
80. Kipling, D. Hypervariable ultra-long telo-meres in mice / D. Kipling, H.J. Cooke // Nature. - 1990. - Vol. 347. - P. 400-402.
81. Shay, J.W. Senescence and immortalization: role of telomeres and telomerase / J.W. Shay, W.E. Wright // Carcinogenesis. - 2005. -Vol. 26. - P. 867-874.
82. Hayflick, L. The serial cultivation of human diploid cell strains / L. Hayflick, P.S. Moorhead // Exp. Cell. Res. - 1961. - Vol. 25. -P. 595-621.
83. Hayflick, his limit, and cellular ageing / J.W. Shay, W.E. Wright // Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. - 2000. - Vol. 1. - P. 72-76.
84. Shay, J.W. Telomerase: a target for cancer therapeutics / J.W. Shay, W.E. Wright // Cancer Cell. - 2002. - Vol. 2. - P. 257-265.
85. Shay, J.W. Telomeres and telomerase in normal and cancer stem cells / J.W. Shay, W.E. Wright // FEBS Letters. - 2010. - Vol. 584. - P. 3819-3825.
86. Blasco, M.A. Telomere length, stem cells and aging / M.A. Blasco. - Nat. Chem. Biol. -2007. - Vol. 3. - P. 640-649.
87. Control of human telomere length by TRF1 and TRF2 / A. Smogorzewska [et al.] // Mol. Cell. Biol. - 2000. - Vol. 20. - P. 1659-1668.
88. Loayza, D. POT1 as a terminal transducer of TRF1 telomere length control / D. Loayza, T. de Lange // Nature. - 2003. - Vol. 423. -P. 1013-1018.
89. Marian, C.O. The effects of telomerase inhibition on prostate tumor-initiating cells / C.O. Marian, W.E. Wright, J.W. Shay // Int. J. Cancer. - 2010. - Vol. 127. - P. 321-331.
90. Reddel, R.R. Alternative lengthening of telomeres, telomerase, and cancer / R.R. Reddel // Cancer Lett. - 2003. - Vol. 194. - P. 155-162.
91. Control of telomere length by a trimming mechanism that involves generation of t-circles / H.A. Pickett [et al.] // EMBO J. - 2009. -Vol. 28. - P. 799-809.
92. Lustig, A.J. Clues to catastrophic telomere loss in mammals from yeast telomere rapid deletion / A.J. Lustig // Nat. Rev. Genet. - 2003. -Vol. 4. - P. 916-923.
93. Watson, J.M. Telomere rapid deletion regulates telomere length in Arabidopsis thaliana / J.M. Watson, D.E. Shippen // Mol. Cell. Biol. -2007. - Vol. 27. - P. 1706-1715.
94. Normal mammalian cells negatively regulate telomere length by telomere trimming / H.A. Pickett [et al.] // Hum. Mol. Genet. -2011. - Vol. 20. - P. 4684-4892.
95. Telomere elongation in immortal human cells without detectable telomerase activity / T.M. Bryan [et al.] // EMBO J. - 1995. -Vol. 14. - P. 4240-4248.
96. Henson, J.D. Assaying and investigating Alternative Lengthening of Telomeres / J.D. Henson, R.R. Reddel // FEBS Lett. - 2010. -Vol. 584. - P. 3800-3811.
97. Absence of a telomere maintenance mechanism as a favorable prognostic factor in patients with osteosarcoma / G.A. Ulaner [et al.] // Cancer Res. - 2003. - Vol. 63. - P. 1759-1763.
98. Dynamics of telomeres and PML nuclear bodies in a telomerase negative human cell line / T. Jegou [et al.] // Mol. Biol. Cell. - 2009. -Vol. 20. - P. 2070-2082.
99. Molecular characterization of inter-telo-mere and intra-telomere mutations in human ALT cells / H. Varley [et al.] // Nat. Genet. -2002. - Vol. 30. - P. 301-305.
100. Probing PML body function in ALT cells reveals spatiotemporal requirements for telomere recombination / I. Draskovic [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2009. - Vol. 106. - P. 15 72615 731.
101. Alternative lengthening of telomeres is characterized by high rates of telomeric exchange / J.A. Londono-Vallejo [et al.] // Cancer Res. - 2004. - Vol. 64. - P. 2324-2327.
102. Bailey, S.M. Frequent recombination in telomeric DNA may extend the pro-liferative life of telomerase-negative cells / S.M. Bailey, M.A. Brenneman, E.H. Goodwin // Nucleic Acids Res. - 2004. - Vol. 32. -P. 3743-3751.
103. Telomerase suppresses formation of ALT-associated single-stranded telomeric C-circles / M.J. Plantinga [et al.] // Mol. Cancer Res. - 2013. - Vol. 11. - P. 557-567.
104. Telomere length maintenance -an ALTernative mechanism / N.J. Royle [et al.] // Cytogenet. Genome Res. - 2008. - Vol. 122. -P. 281-291.
105. Nabetani, A. Unusual telomeric DNAs in human telomerase-negative immortalized cells / A. Nabetani, F. Ishikawa // Mol. Cell. Biol. -2009. - Vol. 29. - P. 703-713.
106. Cesare, A.J. Alternative lengthening of telomeres: models, mechanisms and implications / A.J. Cesare, R.R. Reddel // Nat. Rev. Genet. - 2010. - Vol. 11. - P. 319-330.
107. Nabetani, A. Alternative lengthening of telomeres pathway: Recombination-mediated telomere maintenance mechanism in human cells / A. Nabetani, F. Ishikawa // J. Biochem. -2011. - Vol. 149. - P. 5-14.
108. Teng, S.C. Telomere-telomere recombination is an efficient bypass pathway for telomere maintenance in Saccharomyces cerevisiae / S.C. Teng, V.A. Zakian // Mol. Cell. Biol. -1999. - Vol. 19. - P. 8083-8093.
109. RAD51 and RAD50 define two pathways that collaborate to maintain telomeres in the absence of telomerase / S. Le [et al.] // Genetics. -1999. - Vol. 152. - P. 143-152.
110. Takata, H. Late S phase-specific recruitment of Mre11 complex triggers hierarchical assembly of telomere replication proteins in Saccharomyces cerevisiae / H. Takata, Y. Tanaka, A. Matsuura // Mol. Cell. - 2005. - Vol. 18. -P. 573-583.
111. McEachern, M.J. Break-induced replication and recombinational telomere elongation in yeast / M.J. McEachern, J.E. Haber // Annu. Rev. Biochem. - 2006. - Vol. 75. - P. 111-135.
112. Suppression of alternative lengthening of telomeres by Sp100-mediated sequestration of the MRE11/RAD50/NBS1 complex / W.Q. Jang [et al.] // Mol. Cell. Biol. - 2005. - Vol. 25. -P. 2708-2721.
113. Involvement of replicative polymerases, Tel1p, Mec1p, Cdc13p, and the Ku complex in telomere-telomere recombination / Y.L. Tsai [et al.] // Mol. Cell. Biol. - 2002. - Vol. 22. -P. 5679-5687.
114. Potts, PR. The SMC5/6 complex maintains telomere length in ALT cancer cells through SUMOylation of telomere-binding proteins / PR. Potts, H. Yu // Nat. Struct. Mol. Biol. -2007. - Vol. 14. - P. 581-590.
115. Nabetani, A. Localization of hRad9, hHus1, hRad1, and hRad17 and caffeine-sensitive DNA replication at the alternative lengthening of telomeres-associated promyelocytic
leukemia body / A. Nabetani, O. Yokoyama, F. Ishikawa // J. Biol. Chem. - 2004. - Vol. 279. -P. 25 849-25 857.
116. DNA C-circles are specific and quantifiable markers of alternative-lengthening-of-telo-meres activity / J.D. Henson [et al.] // Nature Biotechnology. - 2009. - Vol. 27. - P. 1181-1185.
117. Morrish, T.A. Short telomeres initiate telomere recombination in primary and tumor cells / T.A. Morrish, C.W. Greider // PLoS Genet. - 2009. - Vol. 5. - e1000357.
118. Repression of an alternative mechanism for lengthening of telomeres in somatic cell hybrids / K. Perrem [et al.] // Oncogene. - 1999. -Vol. 18. - P. 3383-3390.
119. ALT Starr Cancer Consortium. Loss of ATRX, Genome Instability, and an Altered DNA Damage Response Are Hallmarks of the Alternative Lengthening of Telomeres Pathway / C.A. Lovejoy [et al] // PLoS Genet. - 2012. -Vol. 8. - e1002772.
120. Altered telomeres in tumors with ATRX and DAXX mutations / C.M. Heaphy [et al.] // Science. - 2011. - Vol. 333. - P. 425.
121. Co-existence of alternative lengthening of telomeres and telomerase in hTERT-transfect-ed GM847 cells / K. Perrem [et al.] // Mol. Cell. Biol. - 2001. - Vol. 21. - P. 3862-3875.
122. Grobelny, J.V. Effects ofreconstitution of telomerase activity on telomere maintenance by the alternative lengthening of telomeres (ALT) pathway / J.V. Grobelny, M. Kulp-McEliece, D. Broccoli // Hum. Mol. Genet. - 2001. - Vol. 10. - P. 1953-1961.
123. Telomere lengthening early in development / L. Liu [et al.] // Nat. Cell. Biol. - 2007. -Vol. 9. - P. 1436-1441.
124. Recombinogenic telomeres in diploid Sorex granarius (Soricidae, Eulipotyphla) fibroblast cells / N. Zhdanova [et al.] // Accepted by MCB01697-13R2. - 2014.
125. Nuclear and territorial topography of chromosome telomeres in human lymphocytes. Exp. Cell. Res. / J. Amrichova [et al.] // 2003. -Vol. 289. - P. 11-26.
126. Three-dimensional arrangements of centromeres and telomeres in nuclei of human and murine lymphocytes / C. Weierich [et al.] // Chromosome Res. - 2003. - Vol. 11. - P. 485-502.
127. Structure, subnuclear distribution, and nuclear matrix association of the mammalian telomeric complex / M.E. Luderus [et al.] // J.
Cell. Biol. - 1996. - Vol. 135. - P. 867-881.
128. DNA moves sequentially towards the nuclear matrix during DNA replication in vivo / J.C. Rivera-Mulia [et al.] // BMC Cell. Biology. - 2011. - Vol. 12. - P. 3.
129. The heterochromatic chromosome caps in great apes impact telomere metabolism / C. Novo [et al.] // Nucleic Acids Res. - 2013. -Vol. 41. - P. 4792-4801.
130. The nuclear lamina promotes telomere aggregation and centromere peripheral localization during senescence of human mesenchymal stem cells / V. Raz [et al.] // J Cell Sci. - 2008. -Vol. 121 (Pt 24). - P. 4018-4028.
131. Ebrahimi, H. Release of yeast telomeres from the nuclear periphery is triggered by replication and maintained by suppression of Ku-me-diated anchoring / H. Ebrahimi, A.D. Donaldson // Genes Dev. - 2008. - Vol. 22. - P. 3363-3374.
132. Трехмерная организация интерфазных ядер фибробластов у двух близкородственных видов бурозубок, различающихся структурой терминальных районов хромосом / Н.Б. Рубцов [и др.] // Цитология. - 2008. - T. 50. -C.430-438.
133. Scherthan, H. Rap1-independent telo-mere attachment and bouquet formation in mammalian meiosis / H. Scherthan, A. Sfeir, T. de Lange // Chromosoma. - 2011. - Vol. 120. -P. 151-157.
134. Telomere length regulation in mice is linked to a novel chromosome locus / L. Zhu [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1998. -Vol. 21. - P. 8648-8653.
135. Hemann, M.T. Wild-derived inbred mouse strains have short telomeres / M.T. He-mann, C.W. Greider // Nucleic Acids Res. 2000. 28. P.4474-4478.
136. Unusual distribution pattern of telomeric repeats in the shrews Sorex araneus and Sorex granaries / N.S. Zhdanova [et al.] // Chromosome Res. - 2005. - Vol. 13. - P. 617-625.
137. The very long telomeres in Sorex granarius (Soricidae, Eulipothyphla) contain ribosom-al DNA / N.S. Zhdanova [et al.] // Chromosome Res. - 2007. - Vol. 15. - P. 881-890.
138. Распределение теломерной ДНК в хромосомах обыкновенной бурозубки Sorex araneus, EULIPOTHYPHLA / Н.С. Жданова [и др.] // Цитология. - 2009. - Т. 51. - С. 577584.
139. Influence of inbreeding and genetics on telomere length in mice / E.L. Manning [et al.] // Mamm. Genom. - 2002. - Vol. 13. - P. 234-238.
140. Regulation of murine telomere length by Rtel: An essential gene encoding a helicase-like protein / H. Ding [et al.] // Cell. - 2004. -Vol. 117. - P. 873-886.
141. Inherited mutations in the helicase RTEL1 cause telomere dysfunction and Hoyer-aal-Hreidarsson syndrome / Z. Deng [et al.] // Proc Natl Acad Sci USA. - 2013. - Vol. 110. -P. E3408-416.
142. RTEL1: an essential helicase for telomere maintenance and the regulation of homologous recombination / E.-J. Uringa [et al.] // Nucleic Acids Res. - 2011. - Vol. 39. - P. 1647-1655.
143. Slagboom, P.E. Genetic determination of telomere size in humans: a twin study of three age groups / P.E. Slagboom, S. Droog, D.I. Boomsma // Am. J. Hum. Genet. - 1994. -Vol. 55. - P. 876-882.
144. The pattern of chromosome-specific variations in telomere length in humans shows signs of heritability and is maintained through life / J. Graakjaer [et al.] // Ann. N.Y. Acad. Sci. - 2006. - Vol. 1067. - P. 311-316.
145. Mapping of a major locus that determines telomere length in humans / M. Vasa-Nicotera [et al.] // Am. J. Hum. Genet. - 2005. - Vol. 76. -P. 147-151.
146. A regulatory SNP of the BICD1 gene contributes to telomere length variation in hu-
mans / M. Mangino [et al.] // Hum. Mol. Genet. - 2008. - Vol. 17. - P. 2518-2523.
147. OB fold-containing protein 1 (OBFC1), a human homolog of yeast Stn1, associates with TPP1 and is implicated in telomere length regulation / M. Wan [et al.] // Biol. Chem. - 2009. -Vol. 284. - P. 26 725-26 731.
148. Genome-wide association identifies OBFC1 as a locus involved in human leukocyte telomere biology / D. Levy [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2010. - Vol. 107. - P. 92939298.
149. Hills, M. Short telomeres resulting from heritable mutations in the telomerase reverse transcriptase gene predispose for a variety of malignancies / M. Hills, P.M. Lansdorp [et al.] // Ann. N. Y. Acad. Sci. - 2009. - Vol. 1176. -P. 178-190.
150. Genetic variation in human telomerase is associated with telomere length in Ashkenazi centenarians / G. Atzmon [et al.] // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 2010. - Vol. 107. - P. 1710-1717.
151. Prowse, K.R. Developmental and tissue-specific regulation of mouse telomerase and telomere length / K.R. Prowse, C.W. Greider // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. - 1995. - Vol. 92. -P. 4818-4822.
152. Comparative biology of mammalian telomeres: hypotheses on ancestral states and the roles of telomeres in longevity determination / N.M. Gomes [et al.] // Aging Cell. - 2011. -Vol. 10. - P. 761-768.
Дата поступления статьи 26 октября 2014 г.
