ПРОЦЕССЫ САМООРГАНИЗАЦИИ У ДИМОРФНЫХ ГРИБОВ

Богомолова Е. В., Панина Л. К.
Санкт-Петербургский государственный университет, биолого-почвенный факультет 199034 С-Петербург
Явление диморфизма грибов, свойственное некоторым видам, заключается в способности образовывать две формы роста - мицелий (M), состоящий из длинных, как правило, ветвящихся филаментов с перегородками или без них, и дрожжи (Y) - округлые почкующиеся клетки. Данные формы при определенных изменениях условий могут спонтанно претерпевать обратимые взаимопревращения. Компетентность клетки диморфного гриба к альтернативному пути роста позволяет рассматривать ее как бистабильный элемент и удобную модель для изучения фазовых переходов при морфогенезе. Реализация выбора формы клетки, как одного из возможных состояний динамического равновесия, в свою очередь, задает последующую пространственную организацию колонии в целом, приводя к образованию макроскопически упорядоченных структур двух типов: фракталоподобных (из клеток М-типа) или кластерных (из Y-типа). Таким образом, построение общей модели самоорганизации и структурообразования в процессе диморфных переходов можно разбить на две самостоятельные задачи: (i) описать диморфные переходы, рассматривая клетку как сложную систему; (ii) построить модели роста колоний фрактальной и кластерной форм, в которых клетки являются простыми элементами. На данном этапе работы удалось экспериментально индуцировать переходы мицелий-дрожжи под действием ряда морфогенов - фармакологических агентов и природных веществ, а также исследовать некоторые их закономерности. Исследование проводилось на штамме Сh 49 диморфного эпилитного гриба рода Phaeococcomyces de Hoog, изолированного с мрамора. Системный качественный анализ полученных результатов позволил установить основной внутренний параметр порядка для данного перехода - уровень концентрации сАМРi в клетке. В заключение отметим, что диморфизм чрезвычно распространен среди грибов, вызывающих системные микозы у человека и животных (Paracoccidioides brasiliensis, Histoplasma capsulatum, Candida albicans, Sporothrix schenkii), и определен Айнсвортом как условие существования дрожжевой паразитической и мицелиальной сапротрофной фаз. Поскольку соответствующая форма клетки сопряжена с вирулентностью, исследование механизмов и индуцирующих факторов диморфных переходов имеет важное прикладное значение для медицины.