ABC-модель

ABC-модель — это генетическая модель, объясняющая, как контролируется развитие основных органов цветка. Она описывает, как взаимодействие трёх классов генов (A, B и C) определяет формирование четырёх концентрических кругов (мутовок) цветка: чашелистиков, лепестков, тычинок и плодолистиков.

Согласно модели, судьба клеток в каждой мутовке зависит от комбинации активных генов:

• Гены класса A определяют развитие чашелистиков.
• Совместная активность генов классов A и B приводит к образованию лепестков.
• Гены классов B и C вместе отвечают за развитие тычинок.
• Гены класса C контролируют формирование плодолистиков и семяпочек.

Модель была предложена в 1988 году Джорджем Хоуном и Крисом Самерсвиллем на основе изучения гомеозисных мутаций у модельного растения резуховидки Таля (Arabidopsis thaliana). Гомеозисные мутации в этих генах приводят к превращению одного органа цветка в другой. Например, мутация в генах класса B может вызвать развитие чашелистиков вместо лепестков, а плодолистиков — вместо тычинок.

Современный контекст

Исследования показали, что гены, лежащие в основе ABC-модели, относятся к семейству MADS-бокс генов. Эти гены кодируют транскрипционные факторы — белки, которые регулируют активность других генов. Классическая модель была расширена до ABCDE-модели, где добавлены:

• Гены класса D, отвечающие за развитие семяпочки.
• Гены класса E (или SEPALLATA), которые являются необходимыми кофакторами для работы генов классов A, B и C. Без генов класса E все органы цветка развиваются в чашелистики.

Таким образом, современное понимание предполагает, что идентичность каждого органа цветка определяется уникальной комбинацией активных MADS-бокс белков (транскрипционных факторов), действующих в определённой мутовке.