Слияние протопластов

Изолированные протопласты за тот короткий промежуток времени, пока они не образуют клеточную стенку, могут сливаться друг с другом. Такое слияние может быть спонтанным и происходит чаще, если используются протопласты, полученные из молодых тканей или из суспензионных культур клеток. Однако этот процесс может быть стимулирован путем добавления определенных веществ, что позволяет осуществить слияние не только протопластов одного вида, но и гетерологичных. Таким способом удалось даже получить регенерированное растение после слияния протопластов растения табака двух видов.

Довольно эффективным индуцирующим слиянием протопластов агентом оказался полиэтилен гликоль (ПЭГ), обеспечивающий сильную адгезию протопластов. С его помощью были получены гибриды протопластов растений и животных клеток, протопласты растений и водорослей. Недостатком данной техники является то, что с ее помощью не удается получить большое количество слившихся протопластов за один прием. Методы слияния протопластов довольно существенно различаются, но конечный результат их одинаков, вплоть до слияния с помощью индукции электрическими импульсами. При всех методах на первом этапе происходит агрегация протопластов вследствие, как полагают, изменений их поверхностного потенциала. Последующее воздействие индукторов слияния сводится к определенным изменениям структуры мембран, увеличивающим их текучесть. Электронно-микроскопическое исследование с использованием метода замораживания–травления свидетельствует о том, что слияние мембран осуществляется в местах, свободных от внутримембранных образований (частиц). Такие участки имеют липидную природу и возникают, по-видимому, в результате фазового разделения. Слияние, индуцируемое электрическими импульсами, возникает, вероятнее всего, в результате диэлектрического разрушения соприкасающихся мембран протопластов. Вокруг возникающей "дырки"возможен обмен молекулами липидов с образованием липидных мостиков, что в конечном счете приводит к слиянию мембран, поскольку развивается энергетически более выгодное состояние, нежели наличие двух поврежденных мембран. Процессы, сопровождающиеся обменом липидов, являются следствием особенностей жидкостно-мозаичной структуры клеточных мембран и могут быть связаны с их текучестью.