МОРФОГЕНЕ́З

Различные типы морфогенеза: А – переупаковка клеток при развитии хорды (номера соответствуют одним и тем же клеткам); Б – последовательные стадии (1–4) изгибов клеточных пластов при развитии внутренне...

МОРФОГЕНЕ́З (от греч. μορφή – форма, вид и ...ге­нез) в био­ло­гии, про­цесс воз­ник­но­ве­ния но­вых форм и струк­тур в ин­ди­ви­ду­аль­ном и эво­лю­ци­он­ном раз­ви­тии ор­га­низ­мов. К соб­ст­вен­но М. обыч­но от­но­сят об­ра­зо­ва­ние це­лых кле­ток и мно­го­кле­точ­ных ком­плек­сов, то­гда как воз­ник­но­ве­ние струк­тур мень­ше­го раз­ме­ра (мак­ро­мо­ле­ку­лы, над­мо­ле­ку­ляр­ные струк­ту­ры) при­ня­то от­но­сить к про­цес­сам кле­точ­ной диф­фе­рен­ци­ров­ки. Та­кое раз­де­ле­ние свя­за­но с тем, что фор­ми­ро­ва­ние струк­тур ма­лых раз­ме­ров оп­ре­де­ля­ет­ся ближ­ни­ми меж­мо­ле­ку­ляр­ны­ми си­ла­ми (ко­ва­лент­ны­ми, ван-дер-ва­аль­со­вы­ми, гид­ро­фоб­ны­ми и т. д.), то­гда как в соб­ст­вен­но М. эти си­лы иг­ра­ют под­чи­нён­ную роль, а на пер­вый план вы­дви­га­ют­ся круп­но­мас­штаб­ные фак­то­ры са­мо­ор­га­ни­за­ции. При М. про­ис­хо­дит по­ни­же­ние по­ряд­ка сим­мет­рии со­от­вет­ст­вую­щих струк­тур и из­ме­не­ние их то­по­ло­гии (связ­но­сти). При­ме­ра­ми М. у жи­вот­ных яв­ля­ют­ся: пе­ре­груп­пи­ров­ки кле­ток (клет­ки ме­ня­ют со­се­дей); ус­та­нов­ле­ние кон­так­тов ме­ж­ду ра­нее ра­зоб­щён­ны­ми за­чат­ка­ми (об­ра­зо­ва­ние нерв­ных свя­зей); из­ги­бы и от­шну­ров­ки уча­ст­ков эпи­те­ли­аль­ных кле­точ­ных пла­стов, осо­бен­но важ­ные при раз­ви­тии ки­шеч­ной труб­ки всех мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных и нерв­ной сис­те­мы по­зво­ноч­ных; аг­ре­га­ция (сли­па­ние) под­виж­ных кле­ток при об­ра­зо­ва­нии пер­вич­ных сег­мен­тов те­ла (со­ми­тов), ор­га­нов вы­де­ления, ске­ле­та ко­неч­но­стей; вы­се­ле­ние отд. кле­ток из кле­точ­ных пла­стов и др. У мно­го­кле­точ­ных жи­вот­ных М. осу­ще­ст­в­ля­ет­ся в осн. при по­мо­щи кле­точ­ных дви­же­ний и из­ме­не­ний фор­мы кле­ток, в мень­шей сте­пе­ни – за счёт де­ле­ний и за­про­грам­ми­ро­ван­ной ги­бе­ли кле­ток (апоп­тоз), а у рас­те­ний – бла­го­да­ря за­ко­но­мер­но ори­ен­ти­ро­ван­ным кле­точ­ным де­ле­ни­ям и рос­ту кле­ток.

Изу­че­ние ме­ха­низ­мов ре­гу­ля­ции М. – од­на из осн. про­блем био­ло­гии раз­ви­тия; про­гресс в этой об­лас­ти ва­жен и для по­ни­ма­ния ме­ха­низ­мов зло­ка­честв. рос­та и др. па­то­ло­гич. про­цес­сов. На­ря­ду с экс­пе­рим. ме­то­да­ми, при изу­че­нии М. ши­ро­ко ис­поль­зу­ет­ся ма­те­ма­тич. мо­де­ли­ро­ва­ние. По совр. пред­став­ле­ни­ям, М. ре­гу­ли­ру­ет­ся на ос­но­ве слож­ной сис­те­мы об­рат­ных свя­зей ме­ж­ду разл. мор­фо­ге­не­тич. про­цес­са­ми, а так­же ме­ж­ду ни­ми и ге­не­тич. фак­то­ра­ми: с од­ной сто­ро­ны, М. на­хо­дит­ся под ге­не­тич. кон­тро­лем, с дру­гой – фор­ма и то­по­ло­гия за­чат­ков влия­ют на экс­прес­сию в них оп­ре­де­лён­ных ге­нов. Осн. фак­то­ры ре­гу­ля­ции М. – об­мен хи­мич. и ме­ха­нич. сиг­на­ла­ми ме­ж­ду клет­ка­ми. На М. так­же влия­ют ус­ло­вия внеш­ней сре­ды. Од­но из гл. свойств М. – его це­ло­ст­ность и струк­тур­ная ус­той­чи­вость, т. е. спо­соб­ность вос­ста­нав­ли­вать нор­маль­ную струк­ту­ру це­ло­го при уда­ле­нии, до­бав­ле­нии и пе­ре­ме­ще­нии зна­чит. час­ти эм­брио­наль­но­го ма­те­риа­ла.