By this author

The Role of Physical Processes in Pollen Wall Morphogenesis: Hypothesis and Experimental Confirmation

Issue number 5 from 18.09.2025

Обзор посвящен анализу и обобщению современных знаний о процессах, лежащих в основе онтогенеза оболочки мужского гаметофита. Обсуждены новые и ранее полученные данные по развитию экзины, а также выделены фазы, повторяющиеся в развитии экзины филогенетически далеких друг от друга видов растений. Хотя показано, что формирование экзины зависит от множества генов, повторяемость паттернов экзины у различных видов растений (например, колумеллятной и гранулярной эктэкзины, ламелл эндэкзины с “белыми линиями”) позволяет предположить, что эти паттерны основаны на неких небиологических принципах заполнения пространства. Механизмы, вовлеченные в развитие экзины, оставались неясными до тех пор, пока не было показано, что последовательность структур, наблюдаемая в ходе развития экзины, совпадает с последовательностью самоорганизующихся мицеллярных мезофаз. Позднее было обнаружено, что в формировании экзины участвует и другой физико-химический процесс – фазовое разделение. Чтобы подтвердить, что экзино-подобные паттерны могут генерироваться in vitro за счет простых физических процессов, и их формирование не требует регуляции на уровне генома, нами и другими авторами был предпринят ряд экспериментов. В обзоре обсуждены полученные в этих экспериментах данные. Несколько серий наших новых опытов по моделированию развития экзины с применением смесей поверхностно-активных веществ привели к получению структур, симулирующих основные типы экзины. Анализ образцов методом трансмиссионной электронной микроскопии показал, что эти структуры формируются за счет совместного действия фазового разделения и мицеллярной самоорганизации. Пересмотр и анализ данных по морфогенезу экзины и по моделированию ее формирования выявили, что молекулярно-генетические механизмы и физические силы работают в тандеме, со значительным вкладом физических процессов.

13 0