В курсе рассматривается строение и функционирование геномных систем растительной клетки (ядерного, хлоропластного и пластидного генома), механизмы естественной трансформации растений и методы получения ГМО для экспериментальных целей, физиологические и генетические механизмы контроля морфогенеза на разных стадиях: эмбриогенез, вегетативное развитие, индукция цветения, флоральный морфогенез, развитие корня и листа. Особое внимание уделено дифференцировке (на примерах клеток эпидермиса и ризодермы, тяжей прокамбия и др.). Освещено применение вычислительных методов для исследования морфогенеза растений.

Список всех тем лекций

Лекция 1. Модельные объекты и геномы.
Арабидопсис как модельный объект Геномы растений Межвидовая гибридизация и полиплоидия Ретроэлементы в геноме растений Система активатор-диссоциатор Другие повторяющиеся элементы генома Гены и регуляторные последовательности

Лекция 2. Регуляция экспрессии генома.
Регуляция транскрипции Разнообразие факторов транскрипции MHW-комплекс Синтез антоцианов, гены MYB семейства Ремоделинг хроматина

Лекция 3. Трансформация растений.
Биохимическая специфика опухолей Генетические функции Ti-плазмид Виды Agrobacterium Адгезия агробактерий Транспорт оц-ДНК и белков Взаимодействие с хозяином Синтез гормонов в опухоли Гены rol Практическое использование Ri-плазмид Агробактериальная трансформация растений "Генная пушка" (биобаллистика)

Лекция 4. Использование трансгенных растений в исследованиях.
Гиперэкспрессия Анализ структуры промотора и паттернов экспрессии Эктопическая экспрессия Индуцибельная экспрессия Сайленсинг Дегроны: разрушение белкового продукта HACR-система контроля экспрессии Нокаутирование генов (Knock-out) Технология Seed terminator Генетическая хирургия (genetic ablation) CRISPR/Cas

Лекция 5. Позиционный контроль развития.
Позиционная информация Регуляторы роста и морфогенеза у растений Короткие пептиды Рецепторные киназы с лейцин-обогащённым доменом Взаимодействие WOX-CLE Модель активатора/ингибитора Математическое моделирование морфогенеза Моделирование филлотаксиса Полиморфизм строения цветков Математическое моделирование цветка Проверка устойчивости моделей и прогноз структуры аномальных цветков Области применения теории разметки

Лекция 6. Эмбриональное развитие.
Роль оплодотворения Апомиксис Целлюляризация эндосперма Ранние этапы развития Морфогенез Транспорт ауксина Доменная структура зародыша Кутикула зародыша Радиальная дифференцировка Развитие семядолей LAFL-гены Семенная кожура

Лекция 7. Функционирование апикальных меристем.
Меристема побега проростка Моделирование при помощи L-систем Анатомический и физиологический подход KNOX-гены Гены семейства WOX Короткие пептиды и их рецепторы Фасциация Генетический подход Модель поддержания пула стволовых клеток колумеллы в КАМ Генетический контроль развития листа

Лекция 8. Морфогенез листа.
Этапы развития листа Границы примордия Форма листа miRNA и tasiRNA Адаксиально-абаксиальная полярность Латерально-медиальная полярность Проксимально-дистальная полярность Форма листа Разметка проводящей системы Фасциация

Лекция 9. Дифференцировка клеток эпидермиса.
Развитие трихом Первые "голые" мутанты (glabra) Кластеры волосков Инициация волоска Автополиплоидизация Мутанты ветвления Корневые волоски Устьичный аппарат

Лекция 10. Морфогенез цветка. Часть 1.
Иерархия программ развития Фотопериодизм Мутанты по регуляции цветения Сеть контроля флоригена Комплекс активации цветения (FAC) Семейство генов FT-TFL Тубериген Гиббереллины MADS-белки

Лекция 11. Морфогенез цветка. Часть 2.
Представления о структуре и происхождении цветка Строение и развитие цветка арабидопсиса АВС-модель A-function В-function С-function АВС-модель и теория разметки Е-function Эволюция ABCD-системы у растений Повторное использование АВС-генов Кадастральные гены Регуляция зигоморфности Эволюция зигоморфности Физиологическая регуляция

Лекция 12. Эволюция пола у растений.
Классификация самонесовместимости Гетероморфная самонесовместимость Происхождение гетеростилии Происхождение пола Пол и внешние условия Гомоморфная самонесовместимость Спорофитный контроль Основные события опыления Стиллярная самонесовместимость Семязачаточная самонесовместимость Преодоление самонесовместимости

Лекция 13. Регуляция развития плодов.
Эволюционное преобразование геницея Развитие и доменная структура геницея Транскриптомика Базальный, центральный и апикальный домен Медианный и латеральный домен Варианты вскрывания Абаксиальный и адаксиальный домен Семязачаток: классификация, доменная структура и развитие