Дәріс 2. Өсімдік жасушаларын жасанды қоректік ортада өсіру әдістері. Қоректік орталар. Каллус алу. Каллусты өсіру. Жасушаларды сұйық қоректік орталарда өсіру

Өсімдіктен эксплантты бөліп алуды және оны коректік ортаға отырғызуды ламинар боксінде өткізеді. Бүл бокстің ішіне фильтрден өткізіліп, микроорганизмдерден тазартылған ауа беріліп тұрады. Әр түрлі тәсілмен залалсыздандырылған және дистилденген суда бірнеше мәрте жуылған объектілерден керекті улпалар бөлініп алынады. Оларды стерильденген катты немесе сүйык ортаға отырғызады. Стерильдеу үшін автоклавты колда-нады. Сөйтіп, өсімдіктердің әр түрлі үлпалары мен мүшелерін өсіруге болады. Олардьі ойдағыдай осіру үшін ең алдымен колайлы коректік орта керек/ Өсімдіктің әрбір түрі, тіпті сол бір түрінің кез келген мүшелері мен үлпалары жаксы өсу үшін белгілі коректік ортаны талап етеді. Онын үстіне, каллус пайда болу үшін, онын осуі үшін және каллуста морфогенез процесінің жүруіне түрткі жасау үшін коректік ортанын күрамы әр жолы взгеше болуы керек) Соған байланысты, әр ғалым озі зерттейтін объектісіне колайлы коректік ортаны мүкият талдап дайындауға ^тьірысады. Сондыктан, әр түрлі максатка бейімделген коректік °рта рецептерінін саны жылдан жылға көбеюде. Коректік орталар Коректік ортанын күрамына минералды түздар, көмірсулар, ^Ватаминдер, фитогормоңдар, амин кышкылдары кіреді. Клеткалар ¹¹¹ ^ітго жағдайында комірсутегіне мүктаж, себебі олар гетеротрофты коректенеді. Көмірсутегі ретінде сахароза немесе глюкоза косылады.

Көптеген орталардың күрамында витаминдер бар. Олардың ішінде ен маңыздылары В тобына жатады: В,-тиамин, В₂-рибофлавин, В₆- пиридоксин. Көп клеткалар сонымен катар нйкотин, фолий, пантетон кышкылдарын, мезо-инозитты кажет етеді. Клеткалардың өзінде витаминдер түзіледі, бірак аз мөлшерде. Сондыктан*|коректік ортаға косылған витаминдер метаболизм реакцияларынын тежелмей өтуіне ыкпалын тигізіп, клеткалардын өсуіне әсер етеді.( Барлык физиологиялык процестерді реттейтін фитогормондар , болғандыктан, олар коректік ортаның маңызды компоненттері. I Клеткаларға бөліну және дифференциялану үшін әсіресе ауксин мен цитокинин кажетГТек кана ісік клеткалары мен «калып-таскан» үлпалар гормондары жок ортада өсе алады. «Калыптаскан» каллус клеткалары гормондарды кажет етпейді, блар гормондарға прототрофты келеді, себебі өздерін-өздері камтамасыз ете алады. (Алғашкы каллусты шығару үшін және оны өсіру үшін мына ауксиндер пайдаланылады; |}-индолилсірке кышкылы (ИСК),

Каллусты алу және оны өсіру

Клеткалардын ретсіз бөлінуі нәтижесінде пайда болған үлпаны ^аллус деп атайды. Клеткалардын бөліну аркылы көбейіп өсуін пролиферация дейді. Каллус - үлпаның ерекше түрі, бүтін өсімдіктің закымданған жері (жарасы) біте бастаған кезде түзілетін "ілеуленген бүлтык. Ол закым болған жерді әр түрлі инфекциядан ^КоРҒайды. Каллус үлпасында коректік заттар жиналып, арнаулы °рғаныш кабат пайда болады немесе жойылған мүше кайта пайда °^ЛаДы, яғни регенерация процесі өтеді. каллусты алуға көбінесе өскіндердің үлпалары мен жағдаиында маманданған (дифференцияланған), бөлшу кабшеті м_{үшелерін пайдаланады}. Каллустың түзілуі алынған экспланттын тежелгенклеткаларкаитаданбөлщебастаиды,яғңимеристемалы| физиологиялык полярлығына да байланысты болады. Мысалы, күише оралады. Мамандыш белпленген дифференцияланғаіі эксллант ретінде алынған сабак кесінділерінде каллус тезірек онын клеткаларда пролиферация (бөлшу аркылы көбею) кабшетінЛ төмен, тамырға караған базаль жағында түзіледі. Соны ескере каита паида болуы дедифференциялану процесі деп аталады. АлЯ оты_рып, бүндай эксплантты аударып, бас жағын коректік ортаға дифференциялану деген даму процесшде біртекті меристемалыЯ кір, _{ізіп ОТ}ырғызады. Сонда коректік ортанын бетінде эксплантты клеткаларданморфологияльщкүрыльшыжәнеаткаратынкьізмеЯ базаль жағы орналасады да каллустын пайда болуына женілдік (функциясы) әр түрлі маманданған клеткалардын түзілуьі пы.

Мысалы, дифференциялану нәтижесінде меристемадан пайді каллустарды Петри табакшаларында, пробиркаларда, колба-болған маманданған клеткалар (мезофилл, эпидермис т.с.с.) со4| _{флакондарда өсіреді} ү_ш._{төрт апта өскен сон калЛ}у_СТЫ

шығарып алып, майда кесектерге бөліп, жана коректік ортаға _{2 4} Кдеткаларды сүйык коректік ортада өсіру көшіреді. Мұны пассаж деп атайды. Өйткені, ескі коректік ортанын нәрі азаяды, каллустын ішкі жағындағы клеткалардың сұйык ортада өсірілетін клеткаларды клеткалар суспензиясы коректенуі және ауамен камтамасыз етілуі нашарлайды. Сұйык орта ішінде клеткалар батпай, жүзген күйде кошіріп отырғызатын коректік ортанын күрамы, колданады. Мысальі, «үлпа-ене», «бағушы» деген тәсіл. Жаксы _барлык клеткаларға біркелкі әсер ететін жағдай туғызу өсіп жаткан каллустын ыкпал етуін екінші бір каллусты осіру _{суСГіеН}зиялык өсіру әдісімен жүзеге асырылады. Бүл әдістін тағы үшш пайдаланады. Ол үшін нашар өскен, немесе өсу кабшеті пайдалы жері -клеткалар өздері беліп шығаратын зиянды мүлдем төмен каллусты жаксы өсетін каллустын үстіне салады метаболиттерден онай арылады және де әр түрлі факторлардыңда, олардың екі арасына коректік ортаға алдын ала малынып _бүл ютеткалардың зат алмасу мен осу процестеріне тигізетін әсерін

алынған сүзгіш кағазды кояды. Кейде бір ьщыстың ішінде әр _{бакылап отьір}у женілденеді. Суспензияда өсетін клеткалар түрлі өсімдіктердің клеткаларын катар өсіреді. Анда-санда биохимия және молекулалык биология түрғысынан зерттеулер үлпаларды бір-біріне теледі. Сейтіп, каркынды оскен каллустан _Жү_Ргізуге колайлы келеді. Суспензиядан оз ерекшеліктері бар

бөлініп шығатын активті әлдекандай заттар баска каллустын _Тү_Ракты клеткалык популяция алуға болады. өсуіне жағымды ыкпалын тигізеді.;

Сонымен, барлык өсімдіктердің жасанды коректік ортада Клеткалар суспензиясын алу өсірілетін клеткалары, кебінесе каллус клеткалары болып келеді.Жоға_Рыда сипатталған айла-әрекеттер есімдіктін кез келген, Әдетте, клеткалар суспензиясын алу үшін каллус үлпасы кандай да болмасын тірі клеткасын үзак мерзім осіруге пайдаланылады. Кейде эксплантгын өзін сүйык ортаға салып өсіру мүмкіншілік береді. Каллус клеткаларында морфогенездінәртүрлі ар_КЫлы да клеткалык суспензия алуға болады мысалы,

процесте_Рі өтуі мүмкін. Олардың сомалык эмбриогенез немесе тозаңкаптардан. Өсу кезінде экспланттын сыртында түзілген органогенез жолдарымен даму кабілеті бар. Ол үшін коректік I каллус клеткалары узіліп түсіп сүйык ортаға шығады да, олардан ортанын күрамын озгертіп, каллус үлпасын белгілі бір даму суспензия пайда болады. Бірак бүл үзак және тиімсіз процесс.. Соның аркасында жеке-дара клеткадан Каллустан жеке клеткаларды ферменттік мацерациямен ьщыратып бүтін регенерант осімдік өндіріп шығаруға болады. Бүлі ^һөл_ш алуға да болады. Тек кана, мүндай жағдайда клеткалар регенерация процесі өсімдік клеткасының бірегей касиетш зақымдануы мүмкін сондыктан, үзак уакыт тіршілік етеді. Борпылдак каллусты өсіргенде коректік ортаға А Косады, ал цитокининнің мелшерін азайтады немесе оны

тіпті коспайды. Тағы бір шарт - коректік ортада кальций ионы I болмауы ксрек, себебі ол кальций пектинатынын түзілуіне әсер ] етеді. Кальций пектинаты клеткаларды өзара байланыстырып 1 түратын негізгі зат. Одан кұтылу үшін каллуска пектиназа I ферментімен әсер ету керек.

Борпылдак каллусты сүйык ортада жиі шайкап, араластырғандаі ол жеке клеткаларға ыдырайды және кішігірім клеткалықі агрегаттарға бөліне бастайды. Бөлінбей калған тығыз каллустыңі калдыктарын және ірі агрегаттарды 1 -2 кабат дәке немесе нейлон I аркылы сүзіп алып тастайды. Немесе суспензияны бірнеше минуті козғалтпай койып, оны түндырып, устіңгі жағында батпай калғані жеке клеткалар мен майда клетка топтарын бөлек күйып алады. Суспензиянын үстінгі жағындағы женіл фракциясын жаңа ортаға жиі-жиі көшіріп өсірсе, жеке клеткалардың саны көбейеді. Оған коректік ортанын күрамы, аэрация және араластыру әдістері де әсер етеді. Бірак канша күш салғанмен, тек біркелкі жеке клеткалардан түратын суспензияны алу мүмкін емес. Ең жаксы деген суспензияда жеке клеткалар үлесі 50-60%-тен аспайды, калғаны 2-10 клеткадан түратын, тіпті одан да көп клеткалар топтасқан агрегаттар болады. Өте ірі агрегаттардын сырткы кабатындағы клеткалары мен ішкі жағында орналаскан клеткаларының коректену және аэрация жағдайлары өзгеше болатындығын ескерген жөн.

Жеке клеткалары көп, яғни жаксы дисперленген суспензияны алу максатьшен көбінесе коректік ортаның күрамын бакылауға I тырысады. Бар мәліметтер бойынша, ауксиндер клеткалардын I бір бірімен жабыспауына, жеке-дара болуына (диссоциация- I лануына) дүрыс әсер етеді, ал цитикининдер, керісінше, ол ! процесті тежейді. Демек, клеткалардын созылып өсуіне колайлы і және олардын бөлінуін тежейтін жағдайлар суспензиядағы клеткалар топтарыньщ барынша бөлшектеніп, майдалануына мүмкіндік туғызады. Коректік ортадағы көмірсулар клетканын сырткы кабығындағы полисахаридтердін күрамын өзгерту аркылы клеткааралык байланыстарға әсер етуі мүмкін. Мысалы, коректік ортаға галактоза, рафиноза немесе сахароза косылғаңца раушангүл суспензиясындағы клеткалар онай топтасып, өте ірі агрегаттар 1 күрған. Клетка кабығындағы целлюлозаны ыдырататын I ферменттер (целлюлаза, мацерозим) осмотикпен бірге косылып әсер еткенде суспензиядағы клеткалардын диссоциациялануы арта _түееді. Мүлде жеке клеткалардан түратын суспензияны өсіру каншама тартымды да, кызығарлыктай болса да, бүл максатка жету биология түрғысынан алып карағанда өсімдік клеткалары үшін тіпті мүмкін емес. Себебі, тек жеке клеткалардан түратын суспензия алу үшін клеткалар бөліне сала бір-бірінен тез ажырап _кетуі кажет. Бірак бүл өсімдік клеткасына тән касиет емес, сондыктан оны жасанды жағдайда іске асыру киынға соғады. $Каксы суспензияда морфология жағынан біркелкі, шағын көлемді «леткалар үсак агрегаттарға бірігіп топтасады (шамамен Ю клеткалы топтар). Каркынды өсуді камтамасыз ету үшін суспензияда клеткалардын тығыздығы бір миллилитр ортада 10⁵-ІО⁶ клетка болуы кажет.

Сүйык ортада өскен клеткаларды, алғашкы каллуска карағанда, жиірек жана коректік ортаға көшіреді. Жана коректік ортаға көшіретін суспензиянын бөлігін инокулюм деп атайды. Оны стерильденген пипеткалармен, шприцтермен немесе, жоғарыда айтылғандай, суспензияны түндырып, онын үстінгі жағындағы батпай калған клеткаларды іркіп күйып алады.

Суспензиядағы клеткаларды есіру әдістері

Клеткаларды сүйык корекгік ортада өсірудін негізгі екі әдісі болады: 1) мерзімді өсіру; 2) үзіліссіз өсіру. Бүлар әр түрлі әдістер

болғанымен, олардың түп максаты бір. Ол максат - клеткалар биомассасын неғүрлым көбейтіп, олар түзетін пайдалы заттарды соғүрлым мол өндіру. Ал бүл әдістердін айырмашылыктарына келер болсак, олар коректік ортанын сапасын және клеткалардын өсуін реттеуге байланысты. Енді осы әдістерге жеке-жеке ток-талайық.

'' _еНдемей, тежелмей жүруіне колайлы жағдай туады. Коректік^ә _нЫн пайдаланылған болігі сыртка сүзгіш түтік арқылы,_ғарылады. Сонда успензиядағы клеткалар жүйенің ішіндеабынкы жағдайда калып, өсуін жалғастыра береді. Ағындыібык жүйе деп аталуы осы ерекшеліктерге байланысты.' Ағынды ашык жүйе. Суспензиядағы клеткаларды осірудін

ікалпы принципі жоғарыда айтылғандай, біраккүрделі ерекшелігі _ле бар. Егер ағынды жабык жүйеде сыртка осіп жаткан клеткалар ', _{]еС те}к кана сүзгіштен откен пайдаланылған коректік ортанын біраз болігі шығарылып түрса, ағынды ашык жүйеде сыртка клеткалар суспензиясынын болігі шығарылады. Бүл тәсілде сүзгіш түтік колданылмайды, сондыктан коректік ортамен коса клеткалар да төгіліп шығады. Болініп алынған клеткалардын молшері (саны

немесе биомассасы) жүйе ішінде калған клеткалардың осу каркынына сәйкес болу керек. Сыртка шығарылып алынған клеткалардын орнын жанадан пайда болып ескен баска клеткалар толтырады. Ағынды ашык жүйе деп аталудын себебі, клеткалар биомассасы еркін ағып шығып алына береді.

•біР киыншылыктар кездеседі. Бүл олардың табиғи пелектеріне байланысты. Өсімдік клеткаларында вакуоль_е целлюлоза мен пектиннен түратын сырткы кабығы олар оте онай закымданады, әсіресе суспензияны іастырған кезде. Клеткалар созылып осу кезінде жиі бүлінеді. шР ф_ерментерлерде араластыру аркылы оттегімен камтамасыз ету жолмен отеді. Кейбір ферментерлер айналады, баскалары гниттік немесе механикалык былғауышпен араластырылады, месе стерильденген ауамен үрленіп түрады. Былғауыш әркалайКгьілдамдыкпен айналады және оның калактары алуан түрлі болады. Өте шапшан айналдыру клеткалардың бүлінуіне әкеп соғады, ал араластыру жылдамдығы тъш бәсендеп кетсе кейбір клеткалар түнба боп шөгіп, акырында күриды. Ғалымдар зерттеулер жүргізіп, биомассаның осуіне жағдай Іу_ҒЫзуға тырысады. Клеткалар саны тіпті кобейіп кеткен жағдайда Іуспензия өте коюланып, онын түткырлығы артады да, осіруді Ьиындатады. Өсімдік клеткаларынын микроорганизмдерден тағы Вір айырмашылығы, олар бір-біріне, ферментердін кабырғасына Іжәне былғауышка оңай жабысады. Бүдан баска тағы бір Ікиыншылық - өсімдік клеткалары ыдыстын үстінгі жағында кобік Іэоп жиналады. Өсімдік клеткаларынын осы айтылған Ьрекшеліктері ғалымдарды ферментердін түрі мен араластыру Ьрежесін үлкен үкыптылыкпен тандап алуға мәжбүр етеді.Суспензиядағы клеткаларды өсіру негізіңде микроорганизмдер үшін жете зерттеліп, іс жүзінде кен пайдаланылатын хемостат шен турбидостат принциптері жатады (2-сурет). Хемостат ережесі

ройьщща, үздіксіз өсіру процесі осуді тежейтін белгілі бір ■Фактордың әсерімен өтеді. Хемостат әдісін колданғанда, құрамыңда өсуді тежейтін, концентрациясы белгілі компоненті Р^аР жаңа коректік орта, түракты жылдамдыкпен биореакторға ІмИыльщ келіп түрады да, оскен клеткалар суспензиясы сондай жылдамдыкпен шығарыльш алынып отырады.

Дәріс 3.4. Жасанды қоректік ортада өсетін жасушалардың биологиясы. Дифференциялану, морфогенез, регенерация. Өсірген жасушалардың әртектілігі.

Лайыкты коректік ортада кейбір клеткалар бөліну аркылы көбейіп каллус үлпасына айналады. Каллус дедифференцияланған клеткалардан тұрады. Олай болудын себебі - әлдекашан бөлінуін токтаткан, дифференцияланған клеткалар іп ұііго жағдайында I кайтадан бөліне бастайды. Бөліну кабілетінен айырылған мұндай 1 клеткалардың жанадан пролиферация жолына түсіп бөліне 1 бастауы, олардын дедифференцияланғанын көрсетеді. Баскаша I айтканда, маманданған күйін жоғалтканын белгілейді.Бүл процестін негізінде гендердің дифференциалды активтілігі жатады. Клеткалардың күрылымы мен кызметі гендердін активтілігіне байланысты. Организмдегі клеткалардын күрылымы мен аткаратын кызметі өзгеруіне себепші болатын, әр түрлі гендердін экспрессиясы. Яғни, клеткалардын мамандануы көптеген гендердін әрекеттесуіне байланысты. Организмнін барлык клеткаларында гендері бірдей болса да, олардың бәрі бір мезгілде әрекеттенбейді. Әдетте гендердін азғантайы ғана (5%) активті болады. Активті гендердін катарына биологиялык түр ерекшелерін белгілейтін және клеткалык метаболизмді іске асырушы гендер кіреді. Бүдан баска, олардын катарына тек кана осы мүшеде, үлпада, клеткада активті болатын гендер және белгілі бір кезенде активтелетін гендер мен өзгерген сырткы жағдайлардын әсерімен активтелген гендер кіреді.Клеткаларда аткаратын кызметіне (функционалдық мамандығына) байланысты физиологиялык және күрылымдык айырмашылыктардың пайда болуын дифференциялану процесі деп атайды. Дифференциялану деген үғым меристемалык клетканын маманданған клеткаға айналуын көрсетеді. Күрылымы және кызметі біртектес меристемалык клеткалар, әр түрлі даму жолдарына түсіп, алуан түрлі маманданған үлпаларды түзеді. Сейтіп, клеткалардың бір-бірінен айырмашылығы, оларда әр түрлі іендердін жүмыска косылуына байланысты болады. Бірак, бүл дифференциялану процесінің іске асырылуы, клеткалык биологиянын ен бір киын, шешілмеген мәселесі болып түр.

Жанадан пайда болған клетканын одан әрі даму мүмкіндіктері әр килы. Оған даму жолдарының әр кайсысына да тусуге болады. Әрбір клетканын белгілі тип бойынша дамуынын генетикалык бағытын детерминация деп атайды. Ол даму физиологиясының негізі болады. Клетканын белгілі бір даму жолына түсуі ерекше белоктардын жиынтығының түзілуіне байланысты. Маманданған клеткада тек өзіне тән белоктар синтезделеді. Бүл гендердің яифференциалды активтілігінін салдары, яғни гендердін біреулері экспрессияға ілінеді, баскалары сол мезгілде репрессияланған куйде калады. Сөйтіп клетканың фенотипі, оның кызметі белоктармен белгіленеді. Клетка касиеттері ферменттер мен баска белоктардың ыкпалына байланысты. Ал белоктардын күрылымы иРНК-мен белгіленеді (3-сурет).

Сонымен, дифференцияланған кезде клетканың күрылымы мен метаболизмі өзгереді. Бірак, биологиялык түрге тән гендер жиынтығынын күрамы өзгеріске үшырамайды. Тек кана олардын активтілік дәрежесі ғана өзгереді. Бүдан мынадай корытынды келіп шығады: дифференциялану процесі калай жүретінін түсіну үшін, мына негізгі мәселені шешу керек - не себептен клетканын бір типінде нактылы бір гендер активтеледі, ал баскаларында -тіпті баска гендер активтеледі?

Даму процесінде белоктың синтезделуі бірнеше денгейде рет-телуі мүмкін. Негізінде сондай алты деңгейі белгілі: 1) ДНК син-тезі, яғни репликация: 2) иРНК синтезі, яғни транскрипция; 3) процессинг денгейі (алғашкы иРНК-ның «пісіп» жетілуі, белок синтезделуіне дайын болуы); 4) иРНК-нын ядродан цитоплазмаға тасымалдануы (жетілген иРНК-лар цитоплазмаға тасымалдануы үшін сүрыпталуы); 5) трансляция деңгейі (иРНК-да жазылған генетикалык мәліметке сай рибосомаларда белок түзіледі); иРНК-нын деградация денгейі (цитоплазмада белок түзіліп болған сон иРНК-лардын ыдырауы).

ДНК синтезі кезіндегі реттеу. Егер ДНҚ тен емес репликацияға уиіыраса, онда клеткалардағы гендер жиынтығы әр килы болып іпығуы мумкін. Бүдан баска, гендер активтілігі ДНК-нын _куіііішсгі озгерістерге де байланысты. Гендер активтілігіне әсер ететін ДНК өзгерісінін үш түракгы түрі белгіленген. 1) Хро-мосомада гендердін өзара түрған орындарынын өзгеруі олардын фупкііиясына ыклал етеді. Транслокация немесе инверсия кезінде _геи өз орнын ауыстырып, ДНК молекуласынын баска бір жеріне ксліп еиелі. Бул гендердін активтілігінін төмендеуіне немесе кенет кушсюіне әкеп соғады. Орнын ауыстыратын гендерді «секіргіш гендер», транспозондар немесе мобильді (жылжымалы) диспер-ленген генетикалык элементтер деп атайды. Олар бір хромосома-даи екіншісіне көшіп гендердін мутацияларына себепші болады немесе бүрын тежеліп түрған гендерді активтейді. Транспозон-дарлы Барбара Мак-Клинток 1942 жылы ашты және сол ғылыми жетісгігі ушін ол Нобель сыйлығын алды. 2) Амплификация (кандай болмасын ген санынын көбеюі) аркасында ген экспрес-сиясында өзгеріс пайда болуы мүмкін. Көбінесе амплификацияға рибосомальдк РНК-нын гендері үшырайды. Бірак клетканын дік|)ференциялануына гендер амплификациясынын манызы әлі зерттелмеген. 3) Ген күрамында сапалык езгерістер өтуі мүмкін (мысалы әр турлі мутациялар).

Белок синтезінің транскрипция деңгейінде реттелуін про-кариоттарда Жакоб пен Моно зерттеген. Ал эукариоттарда ген-дердін. активтілігінің реттелуін зерттеу өте киын, себебі олардын гемомдары оте үлкен және күрделі. Бәлки, эукариоттарда • ранскрипция сатысында гендердін дифференциалды активтілігі, олардыи бүркеліп калуы немесе ашылуы аркылы реттеледі. Р Бриттен мен Э. Дэвидсон жоғары сатыдағы организмдерде 'ендердін реттелуін жете зерттеп өз гипотезасын үсынды. Ядролык РНК,-да иуклеотидтердін бірегей жүйеліліктерінін цитоплазмалык иРИК-сынан едәуір артык болғаны олардын назарын аударды. Олардын болжамы бойынша, гендердін экспрессиясы бастаушы ^ИРН К процессингке үшырап цитоплазмаға шығуымен реттеледі.Р. Бриттен мен Э. Дэвидсон терминдері бойьшша цитоплазмаға «тетін әр турлі иРНК, тРНК, рРНКкүрылымын белгілейтін ДНКтізбегі продюсер гені деп аталады (4-сурет). Әрбір продюсер геннцИ кызметі, ДНК молекуласында соған көршілес орналаскаяі тізбегімен реттеледі. Ондай нуклеотидтер тізбегі рецептор геняі деп аталады. Рецептор гені РНК-ның белгілі бір түрімен -I активаторлык РНҚ-мен әрекеттесу аркылы активтелінедіі Активаторлык РНК-ның синтезі интегратор гені деген ДНК-ныя тізбегінде өтеді. Активаторлык РНК бірнеше рецептор гендерімея әрекеттеседі. Сонымен бір интегратор гені бір топ түрлш ферменттердін синтезін козғауы мүмкін. Ал интегратор генніЛ кызметін көрші сенсорлык гені бакылайды. Сенсоролык геіИ дегендері ол сырткы факторлар, яғни индукциялык факторлары әсер ететін ДНҚ-ның бір тізбегі. Продюсер генге әр түрлі рецептор гендері сәикес болуы мүмкін. Оның нәтижесінде бір продюсео гені әр түрл! интегратор гендер мен сенсорлык гендер аркылы _алуан индукторлармен әрекеттеседі. Осының аркасында бір ферменгпн түзшуі әр түрлі коздырғыш заттармен индукциялануы түслшкті болды Ал бір сенсорлык генге бірнеше интегратор _генДері сәикес болу аркасында белок синтезінің реттелуі одан _Әрі күрделенеді. Сонымен, Р. Бриттен мен Э. Дэвидсонньщ ген _дерДін экспрессиясын реттеу моделі бір индукциялык фактордьщ көптеген алуан түрлі реакцияларды коздыруын және біркелкі реакииялардың әр түрлі индукциялық факторлармен козды-рылуын аикын көрсетеді.

Ядродан цитоплазмаға өткен ерекше иРНК-нын трансляциясы лезде басталмаиды. Эукариоттар эволюциясындағы манызды ерекшелік - олардың иРНҚ-дары информосомалармен тығыз баиланыста болуында. Информосомалар рибонуклеопротеид-терден түрады, белок синтезінін реттелуін камтамасыз етеді

Каллус экспланттын әр түрлі клеткаларынан пайда болады. Оларда өтетін дифференциялану процесі де бірдей болмайды. Сондыктан, олардан түзілген каллус клеткалары да бір-біріне уксамайды. Дифференциялану мен каллустың пайда болуыньщ механизмдерін зерттеу ушін ең колайлысы темекі сабағының өзекті паренхимасының клеткалары. Себебі, олардын бөлініп каллуска айналуы ауксин мен цитокинин әсеріне тікелей байланысты. Клеткалар дедифференцияланып каллуска айналу үшш коректік ортада міндетті түрде фитогормондар болуы керек. Маманданған клетканың дедифференциялануынын ең алғашкы кезеңі - онын бөлінуі. Р.Г. Бутенко көрсеткендей, темекінің паренхима клеткаларында іп уііго өтетін дедифференциялану процесі кордағы заттарды пайдалануынан және кейбір арнайы органеллалардың бүлінуінен басталады. Дедифференциялану басталған сон 6-12 сағаттан кейін клетка күрылымында мынадай ерекще өзгерістер байкалған: клетка кабығы жүмсарған және ісінген, рибосомалар саны, эндоплазмалык тордың, Гольджи аппараты элементтерінің саны көбейген, ядрошыктардын саны көбейген және көлемі өскен. Тасымалдаушы РНҚ-нын және рибосомалык РНҚ-нын синтезі күшейген, ДНК-нын синтезі басталған, жаңадан синтезделген белоктар көбейген. Алғашкы үлпада кездеспеген ерекше белоктар-антигендер пайда болады, тіпті меристема үлпасына тән белок аныкталған. Барлык атап өткен өзгерістер тек кана ауксин және цитокининнін катысуымен жүзеге аскан. Одан кейін 48-72 сағат өткен соң клеткалар бөліне бастаған. Коректік ортаға тек кана ауксин косылғанда, РНҚ мен ДНК-ның синтезі күшейсе де, бірак клеткалар бөлінбеген. Төрт куннең кейін клеткалар созылып өсе бастаған. Ал қоректік ортада тек цитокинин болған кезде нуклеин кышкылдарынын синтезі өзгермеген. Сөйтіп, клетка бөліну үшін екі фитогормон да (ауксин және цитокинин) кажет екендігі дәлелденді.

РГ. Бутенко болжағандай, бүл процесс былай өтеді. Ауксиннін ыкпалымен клетка мембранасы плазмалемманың өткізгіштігі артады және касиеттері өзгереді. Одан кейін бүрыннан бар иРНҚ-ларда немесе жанадан синтезделген иРНҚ-ларында Не цитоплазмалык белоктардын синтезі күшейеді. Бүл белоктар цитоплазмадан ядроға өтіп гистондармен ерекше байланысады. Сонын аркасында рибосомалык және тасымалдаушы РНК-ларды синтездейтін гендер репрессияланған жағдайдан активті күйге кешеді. РНҚ мөлшері клеткада белгілі бір деңгейге жеткен сон ғана ДНК-нын репликациясы басталады. Ал кинетин жок кезде мунан былай митоздык циклдін өтуі тежеледі. Клеткаға митозды бастауға және бөлінуді аяктауға кажет арнайы РНҚ мен белоктардың синтезін тек цитокинин бакылайды. Клетка бөліну үшін митоз басталмай түрып өзінің иРНК-сында синтезделетін ерекше бір белоктын болуы жануар клеткасында көрсетілген. Сонымен, қандай да болмасын клетканың каллус клеткасьша айналу алдында әр килы биохимиялыкжәне структуралык терен өзгерістер өтеді.

Клетка циклі 5-ші суретте көрсетілген. Бөліну (митоз және цитокинез) нәтижесінде пайда болған жана клетканын'тағдыры'"' екі жолмен шешілуі мүмкін: 1) клетка бөліну циклінен шығып дифференцияланған күйге біртіндеп жетуі мумкін; 2) клетка кайтадан жана бөліну циклін бастап интерфаза кезеңіне түседі. Интерфаза О, сатысынан басталады. Бүл кезенде биосинтез процестерінің каркыны артады, мол мөлшерде коректік заттар пайда болады, мембраналар түзіледі, түрлі органеллалар калыптасады. 8 сатысында ДНК-нын синтезі өтеді. ДНҚ-ның мөлшері екі есе өсіп, хромосомалар саны да толығымен екі еселенген сон 8 сатысы аякталады. Одан кейін клетка С₂ сатысына өтеді. Бүл кезенде клетка толығымен дамып жетіледі де кайта бөлінуге кабілетті болады. Митоз басталғанда хромосома жіпшелерінін шиыршыкталып бүралуының салдарынан хромосомалар қыскарып, жуандайды. Ядро кабығы бүзылады, ал хромосомалар козғалып орнын өзгертеді. Хромосомалар хромотидтерге жіктеліп, хроматин жіпшелері клетканын полюстеріне карай созылып, аяғында екі ядро пайда болады. Сонан сон цитокинез өтеді де цитоплазма екіге бөлінеді. Әркайсында өз ядросы бар екі жана клетка пайда болады. Жас клеткалар созылу кезеңіне өтеді. Вакуольге судын көп енуіне байланысты клетка көлемі үлғайып, клетка кабығы созылады. Сонымен катар белоктар, нуклеин кышкылдары, көмірсулар, майлар т.с.с. заттар жанадан пайда болады, клетка цитоплазмасы мен кабығыньщ компоненттері тузіледі. Созылу кезенінен кейін клстка дифференциялануға көшеді, яғни оның мамандануы басталаДы. 5-ші суретте көрсетілгендей, клеткалар дифферен-циялануға циклдің О_р С₂ сатыларынан тыныштык кезендерінен (К,, К,) өткеннен кейін ғана шығады. Дифференцияланған клеткалар бөлінуіне бет алғанда, яғни дедифференцияланғанда, клеткалык цикліне осы С_р С₂ сатылары аркылы отеді.

Сойтіп, әрбір жас клетканың алдында үш жол ашылады. I) Клетка эмбриональды түрінде кальш, кайтадан клеткалык пикліне туседі. 2) Бөлінбей тыныштык күйінде циклден тыс калады (О_о). 3) Компетенцияға иеленіп біртіндеп детерминация салдарынан лифференцияланады, яғни маманданады.