Что общего между понятиями онтофизис у растений и соматическое доминирование у животных тканей?

Разнокачественность побегов у растений может проявляться в виде:

— топофизиса — сохранение у клоновых побегов того морфологического строения, которое было присуще ранее побегу в кроне, например плагиотроный (боковой) или ортотропный (прямой) рост;

— циклофизиса — способности клоновых побегов сохранять генеративную зрелость в потомстве клонов, например закладывать цветочные почки или стробилы (шишки) у хвойных;

— онтофизиса — способности клоновых побегов сохранять возрастную зрелость или особенности морфологии, присущие для различных этапов существования растения.

На рисунках 1 и 2 показана разнокачественность побегов из различных частей кроны и их клонового потомства из укоренённых черенков. Таким образом, видно, что у вегетативного потомства сохраняются признаки зрелости и морфологии материнской особи.

Рис. 1. Справа — внешний вид укоренённых черенков-саженцев от ювенильных ортотропных побегов, заготовленных в ювенильном маточнике, которые сохраняют все признаки ювенильного строения сеянцев и высокой степени к регенерации. Слева — укоренённые черенки от побегов, взятых в кроне.

Рис. 2. Широкая морфологическая разнокачественность побегов в зависимости от их расположения в кроне.

У растений все ткани и побеги имеют субординацию и соподчинены апикальной точке роста или главному побегу. Так задаётся морфогенез и зрелость побегов. Все побеги существуют не по своим программам, а скоординированы общим принципом единого целого.

С устранением апикального доминирования, то есть главного побега, например у ели, остальные побеги длительно или навсегда сохраняют статус прежнего соматического состояния в виде экспрессии или репрессии генопрограмм, обеспечивающих статус топофизиса, циклофизиса и онтофизиса. Но, тем не менее, это не является программами сенесцента, то есть старения на изначальном клеточном уровне, то есть на терминальных = концевых стволовых прогениторных клетках, а является следствием созревания организма в целом, когда он переходит с этапа ювенильности и вегетативного роста на следующий этап онтогенеза — адальтус, то есть гормональной зрелости, способной запускать программы на создание генеративных органов. Это означает, что их меристемы в апикальных точках достигают таких достаточно высоких величин, когда способны вырабатывать объём гормонов, способный преодолеть порог нечувствительности к ним в рабочих тканях и достаточный для включения программ на образование генеративных органов и радикальной морфогенетической перестройки. Таким образом, количество переходит в качество, когда становится возможным экспрессировать, открывать новые программы на создание генеративных органов.

У тканей животных всё обстоит несколько иначе: каждая из тканей представляет собой определённую автономию и самоуправляющиеся структуры и в меньшей степени зависит от общеорганизменных регулировок. Животные имеют многоцентровые зачатки ткани, которые развиваются более независимо по своим программам морфогенеза. Тем не менее, у них тоже имеется верховный координатор, который ведёт себя аналогично апикальной меристеме у растений: после ряда становлений в них происходит генеративная зрелость, которая и запускает зрелость или гормональные перестройки на железах и тканях мишеней. В каждом таком фенотипе (с автономными признаками) ткани происходят как свои онтогенетические перестройки = созревание, так и за счёт внешних регулировок. Всё это вместе приводит к некоему подобию онтофизиса внутри клеточных дочерних линий. Основные типы потентности у них практически заблокированы, кроме унипотентности в прогенитоных типах клеток. Таким образом, даже тот небольшой уровень потентности с возрастом у них тоже суживается.

Роль сенесцентных клеток в возрастной рефрактерности клеток

Очевидно, существует прямая связь между утратой чувствительности клеток и сенесцентными клетками (СК). Показано, что удаление клеток, несущих один из маркеров СК у мышей — так называемый белок p16, участвующий в контроле жизненного цикла клеток, — приводит к частичному омоложению особей. Новейшие исследования показывают, что сенесцентные клетки являются одной из причин старения, что определило новое направление поиска лекарств против старения с помощью «сенолитиков», способных избирательно удалять из организма СК, которые считаются «источником дряхлости». Кстати, известно, что L-аргинин в определённых дозах и ситуациях способствует апоптозу, то есть самоотмиранию стареющих клеток. Но не правильнее ли не истреблять СК, а не допускать их появление? Об этом мы и будем говорить.