ИСТИНА

Координированная миграция – одна из форм коллективного поведения клеток. При координированной миграции клетки двигаются не только в одном направлении, но и в составе группы (Friedl, Gilmour, 2009; Scarpa, Mayor, 2016). У такой группы имеется миграционный фронт, состоящий из клеток-лидеров, которые направляют миграцию и тянут за собой остальные клетки. Клетки фронта и остальные клетки группы формируют выросты, типичные для мигрирующих клеток – ламеллиподии и филоподии. Группа координированно мигрирующих клеток – механически целостная система: ее клетки связаны друг с другом адгезионными контактами; актиновый цитоскелет каждой клетки входит в состав структуры надклеточного уровня, например, актинового кабеля (Shellard, Mayor, 2019). В ходе координированной миграции клетки постоянно «общаются» между собой посредством механических и химических сигналов. Результатом коммуникации является становление и поддержание полярности у группы как целого, а также определение направления и скорости ее движения. Таким образом, взаимодействия элементов системы (клеток) приводят к ее упорядочиванию. Это яркий пример самоорганизации, при которой поведение системы определяется не только свойствами отдельных ее компонентов, но и взаимодействием между ними (Beloussov, 2012). Многие морфогенезы в развитии Metazoa основаны на координированной миграция клеток (Beloussov et al., 2000; Beloussov, 2015; Scarpa, Mayor, 2016). Она играет ключевую роль в таких разнообразных процессах как: гаструляция эмбрионов курицы и амфибии Xenopus; формирование трахей у насекомого Drosophila; доставка «к месту назначения» клеток нервного гребня и ангиогенез у позвоночных; формирование боковой линии у рыбы Danio rerio. Для всех перечисленных моделей процесс координированной клеточной миграции детально описан, но на данный момент мало что известно о его роли в развитии базальных Metazoa – губок. Наше исследование сфокусировано на координированной миграции клеток у двух видов губок, пресноводной Ephydatia fluviatilis и морской хищной Lycopodina hypogea, причем у обоих видов она связана с бесполым размножением. У E. fluviatilis при бесполом размножении формируются геммулы. Геммула – покоящаяся стадия жизненного цикла, помогающая популяции губок пережить неблагоприятные условия. Внутри геммулы, покрытой плотной оболочкой, находится масса клеток, которые после улучшения условий выходят наружу через микропиле и, мигрируя по субстрату, формируют тело новой губки. Для L. hypogea характерны специализированные подвижные структуры – столоны. На конце столона образуется почка, которая затем отшнуровывается от него, мигрирует по субстрату и формирует ювенильную губку. Нам удалось показать, что в прорастании геммул E. fluviatilis и столониальном почковании L. hypogea задействована координированная миграция клеток. У большинства Metazoa координированная миграция клеток – лишь один из многих морфогенетических процессов, обеспечивающих формирование плана строения. В то же время, у E. fluviatilis и L. hypogea координированная миграция – ключевой процесс для формирования нового организма. Таким образом, бесполое размножение губок представляет собой уникальную модельную систему для изучения координированной миграции клеток и процессов самоорганизации в клеточных коллективах. В докладе будут сопоставлены детали координированной миграции клеток, обнаруженные нами у губок, с особенностями координированной миграции, охарактеризованными у эмбрионов разных Bilateria (в первую очередь, у эмбрионов курицы и Drosophila). Будут обсуждаться консервативные и уникальные для губок черты морфологии и поведения клеток.