Журавлев Ю.Н., Омелько А.М.
В журнале Физиология растений
Год: 2008 Том: 55 Номер: 5 Страницы: 643-664
Морфогенетический потенциал растительной клетки проявляется в системах in vitro в более широком диапазоне, чем в природных условиях, благодаря эволюционно обусловленной у сосудистых растений способности к регенерации. Дан обзор работ по индукции морфогенеза с помощью экзогенных регуляторов и путем генетической трансформации генами rol. К главным условиям, необходимым для индукции программ регенерации, относятся нарушение целостности и создание асимметрии. В опытах in vitro эти условия достигаются повреждением, экстрадицией экспланта, разнообразными физическими, прежде всего, субоптимальными температурными воздействиями, изменением освещенности и добавлением в питательную среду физиологически активных соединений (гормональных добавок и антитубулиновых агентов). В зависимости от сочетания внутренних и внешних факторов, определяющих начальные условия, возможны разные морфогенетические сценарии, что порождает трудности регуляции морфогенеза в системах in vitro. Предложено описание процесса морфогенеза в терминах теории множеств на базе концепции биологических референтов. Проведенная формализация выявила принципиальные различия в начальных стадиях индивидуального развития в условиях in vitro и in vivo, а также позволила сравнить их с достижениями в изучении регуляции морфогенеза у позвоночных животных. В результате такого сравнения сформулирована концепция двух языков, ответственных за события морфогенеза у многоклеточных организмов. Первый из них связан с событиями дифференциации, которые определяются спецификой транскрипции структурных генов хроматина, что можно формально представить как ряд последовательных состояний генотипа, каждое из которых отображается в фенотипе. Второй язык не имеет фенотипического выражения, он относится к правилам получения и хранения информации, которая здесь понимается как некоторая базовая структура ДНК индивидуума и особое состояние хроматина, неактивное в отношении транскрипции. Дана интерпретация формальных диаграмм индивидуального развития у растений с позиции представлений о молекулярных механизмах регуляции морфогенеза. Приводится схема состояний генотипа, соответствующих разным уровням дифференциации.
