Архив публикаций

Тезисы

XVIII-ая конференция

Взаимодействия внутриклеточных структур N. crassa при верхушечном росте

Потапова Т.В., Бойцова Л.Ю., Голышев С.А.

Россия, 119992, г. Москва, Воробьевы горы, НИИ ФХБ имени А.Н. Белозерского, МГУ

Выяснение закономерностей организации межклеточных взаимодействий и взаимодействий внутриклеточных структур в функционально активных живых системах – одна из актуальных проблем современной биологии. С позиций представлений академика А.М. Уголева о естественных технологиях биологических систем для решения такой проблемы необходимо описание: (1) самих структур, осуществляющих процесс; (2) управляющей системы, которая реализует контроль и регулирование; (3) энергообеспечения процесса и (4) его конечного эффекта (продукта). Верхушечный рост (ВР) мицелия Neurospora crassa – типичная системная функция, в осуществлении которой участвуют согласованные межклеточные взаимодействия и взаимодействия различных внутриклеточных структур.

Различными методами в апикальной зоне обнаруживаются скопления митохондрий. С помощью прижизненного флуоресцентного маркера митохондрий MitoTracker Red (10 мкМ; 10 мин) мы впервые обнаружили, что, как в среде с нормальным содержанием глюкозы, так и при дефиците глюкозы: (1) одни и те же митохондрии способны перемещаться вдоль гиф в течение нескольких часов на расстояния в сотни микрон; (2) на апикальных концах гиф митохондриальные нити образуют скопления, размеры и яркость которых меньше у изолированных гифальных фрагментов, растущих медленнее, чем интактные гифы.

В гифах N. crassa митохондрии перемещаются с помощью микротрубочек, которые в виде палочек хаотично распределены вдоль гифы, но ориентируются строго параллельно оси гифы на переднем конце длиной 100-150 мкм. По нашим данным, полученным ранее с помощью внутриклеточных микроэлектродов, в гифах N. crassa на расстоянии ≈ 100 мкм от апикуса МП ≈ -130 мВ, а на расстоянии ≈ 400 мкм МП ≈ -160 мВ. Исходя из этих цифр, можно оценить напряженность электрического поля вдоль верхушечной части гифы: E = (V2 - V1) / L2 - L1) = (30 мВ) / (300 мкм) = 100 В/м.

Известно, что электрическое поле напряженностью 2 × 103 В/м влияет на ориентацию и скорость движения изолированных микротрубочек в растворе. В связи с этим можно предположить, что электрические градиенты на передних концах гиф могут быть, по крайней мере, частью управляющей системы, которая осуществляет контроль и регулирование ВР, включая его энергообеспечение. Возможно, дальнейшие исследования в этом направлении прольют, наконец, свет на старый вопрос о роли в ВР продольных электрических токов, которые еще в прошлом веке регистрировались многими авторами.

• открыть в PDF формате