Морфогенетические тесты

Из чего же может состоять сама программа Пока мы не знаем этого, мы можем лишь высказать некоторые соображения на этот счет. Программа, согласно которой происходит рост верхушечной клетки или меристемы и превращение ее в стебель, обязательно должна содержать информацию о сроках и плоскостях клеточного деления, а также информацию о размере, которого почка должна достигнуть, прежде чем начнется ее дифференцировка на специализированные клетки стебля. Она должна содержать информацию о том, где и когда должны начать формироваться листовые зачатки, а также о направлениях, в которых будут формироваться специализированные клетки каждого типа. Рассмотрим один из возможных механизмов, с помощью которого подобные инструкции могли бы быть зашифрованы в геноме. Речь идет о принципе морфогенетических тестов. Мы видели, что состояние генома клеток коры интактного клубня картофеля и изолированных клеток того же происхождения различно. Следовательно, такие клетки как бы апробируют среду, с тем чтобы узнать количество соседних клеток. В основе этого теста могла бы лежать, например, чувствительность в отношении концентрации некоего вещества, выделяемого клетками картофеля, которое быстро диффундирует из одиночной клетки и создает большую концентрацию в клубне. Присутствие этого вещества репрессирует определенные гены, а в его отсутствие репрессия снимается. Таким образом, используя множество различ- [c.529]

Описанная программа, конечно, слишком упрощена. Она предназначена просто для иллюстрации того, как ряд морфогенетических тестов, проводимых отдельными генами, можно было бы логически связать в определенную последовательность так, чтобы стал возможен процесс развития. Создание моделей, подобных той, которая приведена на фиг. 216, может помочь также при осмыслении критических моментов этого процесса, изучение которых может дать более глубокое понимание природы развития. Совершенно ясно, например, что в рассматриваемом случае (развитие стебля) критическими являются процессы, с помощью которых клетки [c.530]

Несмотря на некоторую механистичность представленной схемы, гипотеза морфогенетических тестов Боннера находит поддержку в экспериментах последних лет. У растений найдены рецепторы фитогормонов, позволяющие клеткам оценивать их состав и количество в окружающей среде. При культивировании растительных клеток в искусственной среде установлен эффект массы . Единичная изолированная клетка редко переходит к делению. Чем гуще высеяны клетки (например, на поверхность питательного агара), тем большее их число начинает делиться. На рис. 11.14, А показано, что если яйцеклетки фукуса помещены близко друг от друга, то ризоиды образуются в сторону центра группы групповой эффект ). Это явление можно объяснить тем, что каждая яйцеклетка синтезирует и выделяет в окружающую среду ИУК, и концентрация этого фитогормона в центре группы оказывается более высокой, чем снаружи. Как уже говорилось, ауксин индуцирует у яйцеклеток фукуса образование ризоидов. Таким образом, тест на величину группы клеток может быть опосредован концентрацией фитогормонов или других физиологически активных веществ, выделяемых клетками. [c.363]

Для того чтобы адекватно отвечать на изменение условий и сигналы, поступающие из окружающей среды (свойство раздражимости), каждая клетка постоянно тестирует (проверяет) свое местоположение. Дж. Боннер (1965) для объяснения механизмов управления дифференцировкой предложил принцип морфогенетических тестов. На рис. 11.16 представлена упрощенная схема последовательных этапов дифференцировки клеток в апексе вегетативного побега в соответствии с теорией Боннера. Апикальная клетка делится в поперечном направлении на две дочерние. Каждая из них определяет , является ли она верхушечной. Для апикальной клетки результатом будет продолжение деления, а вторая, субапикальная, тестирует величину группы окружающих ее клеток. Если группа мала, включается подпрограмма деления, функционирующая до достижения определенного программой количества клеток в этом участке апекса. После образования необходимого числа клеток каждая из них тестирует свое положение у поверхности или в глубине клеточной популяции. Если анализ показывает, что какие-то клетки находятся на поверхности группы, включается программа их дифференцировки в клетки эпидермальные. Остальные клетки, оказавшиеся не на поверхности, проводят тест на положение в глубине группы, в результате чего у расположенных в самой глубине индуцируется подпрограмма дифференцировки в клетки ксилемы, а у находящихся [c.362]

В обычных условиях активация генома, а следовательио, рост ор гана вдет по заранее заданной программе, закодированной в ДНК. Дифференциация клеток органа может происходить благодаря системе морфогенетических тестов (Д. Боннер). Так, клетки стебля образуют три ияда тканей — эпидермис, кору и стель. В процессе роста клетка проходит как бы ряд тестов (испытаний). Сначала тестом служнт расположение клетки (верхняя она или нижняя), затем размер органа. Клетка делится и растет, пока данный орган ве достигнет определенных размеров. Наконец испытывается местоположение клетки в данном органе (на поверхности или в глубине). Как видна из схемы (рис. 62), каждая плетка проводит как бы анализ. Если [c.237]

На регуляцию морфогенеза существенно влияет качество света. Показано (Л. Коппель, 1992), что морфогенный каллус образуется чаще на синем свету, чем на белом или красном. Изменения на уровне индивидуальных белков во время реализации морфогенетической программы в культуре тканей позволили говоррггь о существовании белков развития. Однако отсутствие специфических тестов на эти белки не позволяет их выяврггь. Вместе с тем при использовании гибридов, продуцирующих моноклональные антитела на мембранные белки соматических зародышей, удалось выявить полипептид с молекулярной массой 45 кДа, который встречается в ядре нескольких видов растений и возможно участвует в регуляции клеточного деления (Г. Смит и др., 1988). В настоящее время большое внимание уделяется генетическому аспекту морфогенеза, изучению соматического эмбриогенеза как генетически наследуемого признака. Роль основного двигателя процесса развития отводится дифференциальной активности генов. Предполагается, что гены, контролирующие соматический эмбриогенез, начинают экспрессироваться в критические периоды развития эмбриоидов (H.A.Моисеева, 1991). [c.176]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология