В течение последних лет в Отделе математических методов в биологии НИИФХБ им. Белозерского совместно с сотрудниками ИНБИ им. Баха, ИТЭБ и ИМАШ РАН ведутся исследования проблемы выделения структурно-функциональных внутритканевых подструктур (модулей) и установления правил межмодульных взаимодействий с помощью теоретического и экспериментального анализа динамики клеточных параметров и электро-диффузионных взаимодействий через проницаемые межклеточные контакты при самоорганизации вегетативного мицелия плесневого гриба Neurospora crassa в процессе поляризованного верхушечного роста. Исследования, проведенные в МГУ и ИТЭБ РАН, показали неоднородность электрических свойств клеток верхушечных 300 мкм гиф (единичный ростовой модуль) и возникновение вследствие этого локальных межклеточных электрических токов, которые генерируются протонными насосами, потребляющими ресурсы АТР на расстоянии 300-1000 мкм от верхушки. Анализ соотношения параметров этих токов и скоростей роста изолированных верхушечных фрагментов гиф с помощью теоретической модели эквивалентного электрического кабеля с неоднородным продольным распределением источников тока (Асланиди и др., 1996) позволил установить, что на участках длиной до 1000 мкм верхушек гиф движущей силой и организующим фактором роста являются в значительной мере электрические процессы. Разработана технология полуавтоматического компьютерного анализа изображений растущих верхушек гиф. Это позволило в сочетании с оригинальным приемом изоляции верхушечного фрагмента с помощью стеклянного микроэлектрода, минимизирующим травматический стресс, выделить компоненты самоорганизации мицелиального дерева, определяемые: (i) свойствами отдельного модуля (300-400 мкм); (ii) межклеточными электрическими взаимодействиями в пределах константы длины эквивалентного электрического кабеля (700-800 мкм); (iii) поступлением веществ и сигналов из отдаленных зон мицелия (до 6000 мкм). Сравнительный анализ роста генетически различных линий N.crassa позволил поставить вопрос о выявлении генетических и внегенетических механизмов управления самоорганизацией грибного мицелия как мультимодульной системы. Работа подержана грантами РФФИ № 96-04-49567 и № 99-04-49115.