项目来源

俄罗斯基础研究基金(RFBR)

项目主持人

Горшкова Т.А.

项目受资助机构

未公开

项目编号

05-04-48906

立项年度

2005

立项时间

未公开

项目级别

国家级

研究期限

未知 / 未知

受资助金额

未知

学科

未公开

学科代码

未公开

基金类别

(«а» (до 2016))(«а») инициативные научные проекты

关键词

未公开

参与者

未公开

参与机构

未公开

项目标书摘要：Аннотация к заявке: Интрузивный рост - это такой тип роста, при котором растущая клетка опережает рост сопредельных тканей, внедряясь между окружающими ее клетками. При этом образуются новые области контакта между интрузивно растущей клеткой и ее окружением. Интрузивный рост растительных клеток отчасти напоминает рост аксонов и дендритов животных, однако механизмы его осуществления существенно иные из-за наличия клеточной стенки. Различаться также могут и движущие силы, и механизмы реализации, и способы регуляции, однако информация о них практически полностью отсутствует. Этот пробел во многом объясняется тем, что непосредственное наблюдение интрузивного роста затруднено, а выделение растущих интрузивно клеток в количествах, достаточных для биохимического и молекулярно-генетического анализа, практически невозможно. Однако недавно разработаны подходы, позволяющие приступить к характеристике механизмов интрузивного роста. Они основаны на использовании разработанной заявителями проекта удобной модельной системы – флоэмных волокон льна-долгунца. В экспериментах с микрочипами ДНК были выявлены гены, существенно снижающие экспрессию при остановке интрузивного роста волокон склеренхимы, что впервые открывает возможность детального изучения этого процесса. Суть предлагаемого проекта заключается в сопряжении данных по изучению профиля экспрессии генов и анализа особенностей физиологии клеток, осуществляющих интрузивный рост. Общий план работ включает следующие разделы: 1) Характеристика выявленных генов, существенно снижающих экспрессию при остановке интрузивного роста (секвенирование, анализ методами биоинформатики, характеристика экспрессии). 2) Изучение особенностей физиологии клетки на стадии интрузивного роста. 3) Выявления типа интрузивного роста (концевой или диффузный) для волокон склеренхимы. 4) Сопоставление интрузивного роста первичных и вторичных волокон. 5) Поиск стимулов, инициирующих и прекращающих интрузивный ростАннотация к отчету по результатам реализации проекта: Работы по проекту проводились в двух основных направлениях: первое связано с характеристикой генов, выявленных в экспериментах с микрочипами ДНК по сопоставлению профиля транскрипции в стебле льна при переходе волокон склеренхимы от интрузивного роста к утолщению клеточных стенок; второе – с исследованием характера удлинения интрузивно растущих волокон с использованием комплекса методов микроскопии.Впервые осуществлена молекулярно-генетическая характеристика интрузивного роста растительных клеток. 21 клон, в наибольшей степени (в 3-10 раз) понижающие экспрессию при остановке интрузивного роста флоэмных волокон льна, были частично или полностью секвенированы и охарактеризованы методами биоинформатики. Выявленные гены можно отнести к следующим функциональным категориям: клеточная стенка, регуляция и метаболизм РНК/ДНК/белков, транспорт и энергия. Среди генов первой категории выявлены ферменты как синтезирующие, так и гидролизующие полисахариды клеточной стенки, гены синтеза фенольных соединений, а также гены локализованных в клеточной стенке белков с неустановленной функцией.Анализ ультраструктуры флоэмного волокна льна позволил обнаружить, что в этих клетках не наблюдается зонального расположения органелл. В апикальной части нет предпочтительного накопления везикул Гольджи. Диктиосомы и ЭПР равномерно распределены в цитоплазме волокна. Волнистый контур плазмалеммы на всем протяжении длины волокна позволяет предположить, что отложение нового материала не ограничивается кончиком клетки. С использованием иммуномечения тубулина и анализа флуоресценции с помощью конфокального микроскопа показано, что в интрузивно растущем волокне микротрубочки расположены в кончике поперечно, т.е. так, как это характерно для клеток, растущих всей поверхностью. Подсчет плазмодесм на электронно-микроскопических снимках, показал, что на стадии интрузивного роста флоэмных волокон льна по всей поверхности клеток плазмодесмы разрушаются, что приводит к симпластической изоляции клеток. Авторадиография флоэмных волокон льна, выделенных из участка стебля в зоне их интрузивного роста, после фотосинтеза растений с 14СО2 выявила равномерное включение метки в клеточную стенку по всей длине клетки. Сходные данные получены с флуоресцентной меткой на целлюлозу. На основании совокупности представленных данных можно сделать вывод о том, что в ходе интрузивного удлинения волокно растёт диффузно.