САМООРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА ПОЛЯРИЗОВАННОГО ВЕРХУШЕЧНОГО РОСТА

Алексеевский А. В., Бойцова Л. Ю., Лукина Е. Н., Потапова Т. В. Белозерская Т. А., Томс К. С.
НИИФХБ им. А.Н. Белозерского МГУ, 119899 Москва; * Институт биохимии им. А.Н. Баха РАН, Москва; **Физический факультет Московского государственного университета, Москва
На суточных культурах вегетативного мицелия плесневого гриба Neurospora crassa разработана экспериментальная модель, позволяющая исследовать параметры поляризованного верхушечного роста (ПВР) и ветвления в рамках представлений о модульном строении грибной гифы (Асланиди и др., Биол.мембр.1996, т.12, с.29); а также разработана технология компьютерного анализа получаемых с помощью этой модели экспериментальных данных. Технология работы с новой экспериментальной моделью включает: (i) использование стеклянных микрокапилляров для нанесения на гифу микрораны, разрывающей временно (на 1-1,5ч) электрическую и диффузионную связь вдоль гифы; (ii) микрофотосъемку с последующим совмещением изображений на отдельных кадрах для реконструкции мицелиальных деревьев; (iii) получение растровых изображений этих деревьев (с помощью сканирования); (iv) компьютерный анализ динамики развития ствола дерева и его ветвей разного порядка. Новый подход позволил вычленить компоненты развития мицелиального дерева, зависимые от связи ростового модуля (верхушечные 300-400 мкм гифы) с отдаленными (до 6000 мкм) зонами мицелия. Разработанные экспериментальная модель и технология работы с ней позволяют определять параметры роста изолированного от мицелиального дерева ростового модуля и характеристики межмодульных взаимодействий. В сочетании с использованием генетически различных линий N.crassa это создает возможность для углубления представлений о закономерностях самоорганизации многоклеточной системы на базе эффективных межклеточных взаимодействий (см. Потапова и Бойцова, Биол.мембр. 1997, т.14, с.661). Технология может быть рекомендована для использования в рамках учебных практикумов по специальностям: биофизика, физиология, биология развития, низшие растения, анализ изображений и др. Работа частично поддержана грантами РФФИ № 04-96-49567, № 04-99-49115.