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.