ISSN 1995-5537
Ж-л "Біотехнологія" Т. 5, № 3, 2012
С. 40-52, Бібліогр. 27, укр.
УДК: 575.23+615.222:581.143.6
Інститут молекулярної біології і генетики НАН України, Київ
З використанням феноменологічних рівнянь описано динаміку клітинних систем in vitro на прикладі високопродуктивного штаму К-27 культури тканин раувольфії зміїної — продуцента протиаритмічного індолінового алкалоїду аймаліну. У стандартних умовах вирощування штаму та зі зміною їх за оптимізації умов досліджено залежність динаміки показників продуктивності від динаміки часток клітин із різним вмістом ДНК в ядрі та різною площею ядерця на пасажному ієрархічному рівні, а також залежність динаміки часток клітин із різним вмістом ДНК в ядрі та різною площею ядерця від динаміки показників проліферації (кількості мітозів та амітозів) на циркадному рівні. Побудова математичних моделей з використанням диференціальних характеристик засвідчила, що динаміка продуктивності культури тканин раувольфії зміїної залежить від динаміки кількості клітин з різним відносним вмістом ДНК в ядрі. У змінених, особливо стресових, умовах динаміка питомої швидкості накопичення алкалоїдів залежить від динаміки кількості клітин з високим вмістом ДНК в клітинних ядрах, а в стандартних умовах — від динаміки кількості клітин зі вмістом ДНК, близьким до 2С — 4С. Згідно з нашими даними, застосовані біотехнологічні методи та прийоми збільшення продуктивності культури тканин, зокрема зміна умов вирощування, ґрунтуються на механізмах динамічної спадкової пам’яті. Побудовано мережі взаємодії відповідних осциляторів для різних умов вирощування динамічної системи клітин штаму К-27, які є феноменологічною реалізацією епігенної мережі, за допомогою якої гіпотетично здійснюється самокерування клітинною системою.
Ключові слова: культура тканин рослин, Rauwolfia serpentina, клітинні популяції in vitro, епігенні мережі та їх феноменологічна реалізація.
© Інститут біохімії ім. О. В. Палладіна НАН України, 2008