3.     При наличии прикладных результатов (что желательно) должен быть введен еще один раздел «Прикладные разработки».

Прикладных разработок нет.

4.     Иллюстрированное описание лучших результатов, полученных подразделением за последние 5 лет

Сектор был открыт в ноябре 2013 года как подразделение лаборатории молекулярно-генетических систем. До этого работы по данному направлению проводились в лаборатории, в том же составе.

В экспериментально-компьютерной работе исследованы механизмы регенерации меристемы корня Arabidopsis thaliana после декапитации (Mironova et al., An Bot, 2012). В эксперименте мы заметили корреляцию между способностью меристемы корня (МК) к регенерации и величиной зоны проксимальной меристемы (ПМ), которая осталась в МК. Если после декапитации осталось более 80% ПМ, то МК регенерировала; если менее 80% но более 50%, то МК регенерировала, но через стадию каллусообразования. Если после декапитации осталось менее половины ПМ, то МК не регенерировала. В компьютерном эксперименте мы выявили механизм, объясняющий наблюдаемые при регенерации события. Система активного транспорта ауксина, максимум которого необходим для поддержания ниши стволовых клеток в МК, оказалась чувствительной к длине меристемы. При декапитации, уменьшение длины ПМ может приводить к полной потери максимума (<50%ПМ) или к колебаниям концентрации с несколькими максимумами концентрации (50% - 80%ПМ). При незначительном уменьшении ПМ, максимум ауксина может восстановиться без изменения морфологии корня.

Рисунок 1. Результаты in vivo и in silico экспериментов по регенерации меристемы корня A. thaliana. А. Схема in vivo эксперимента. B. Схема in silico эксперимента. C. Динамика активности DR5 при регенерации меристемы корня. D. Соответствие результатов in silico и in vivo экспериментов: изменение динамики DR5 и ауксина вдоль продольной оси корня. Е. Три типа динамики DR5 в кончике корня после декапитации в зависимости от размера ПМ в декапитированном кончике. Соответствие in vivo и in silico экспериментов предполагают важную роль транспортной системы, рассмотренной в модели, в процессе регенерации меристемы.

5.     Задачи, планируемые на перспективу

• Экспериментально-теоретическое исследование гормональной регуляции клеточной динамики в корне растения
• Биоинформатический анализ взаимодействий в генных сетях передачи сигнала от фитогормонов ауксина и этилена