Аннотация результатов, полученных в 2024 году
1) Ранние стадии прорастания геммулы E. fluviatilis и формирования миграционного фронта клетками, выселяющимися из геммулы, была охарактеризована методами световой микроскопии, КЛСМ, СЭМ. Выделены ключевые стадии: (1) начало выселения клеток из микропиле, (2) формирование массы клеток, ограниченной пинакодермой, (3) начало центробежной (от микропиле) миграции клеток по субстрату и по поверхности геммулы, (4) формирование многоклеточных "поисковых" отростков с быстрой динамикой (от формирования до "разборки" может пройти всего 15 минут), (5) формирование первых сплошных (гладких) участков миграционного фронта, (6) расширение миграционного фронта и появление области мезохилла, (7) стабилизация миграционного фронта, формирование в области мезохилла спикул и жгутиковых камер. Как ни парадоксально, такое морфологическое описание ранних этапов прорастания геммулы впервые выполнено в этом году нашим коллективом. 2) Прижизненная видеосъемка помогла реконструировать процесс центробежного продвижения по субстрату миграционного фронта. . 3) Методами сканирующей микроскопии, КЛСМ, морфометрии и статистического анализа охарактеризована форма клеток миграционного фронта и организация их актинового цитоскелета. Оказалось, что актиновый цитоскелет в этой области имеет хорошо выраженную надклеточную организацию. Так, на ранних стадиях формирования миграционного фронта, толстые пучки микрофиламентов, направленные вдоль края фронта, стабилизируют "поисковые" отростки. На более поздних стадиях формирования фронта кабели миколфиламентов проходят через край фронта, а также отграничивают фронт от формирующейся области мезохилла. Мы считаем, что такая специфическая надклеточная организация актинового (предположительно сократимого) цитоскелета отражает конфигурацию поля механических напряжений. Это поле может осуществлять глобальный контроль поведения клеток при коллективной миграции. Реконструировать это поле планируется в 2025 году. 4) Мы впервые охарактеризовали бесполое размножение хищной губки L. hypogea с применением методов световой микроскопии, СЭМ, ТЭМ и КЛСМ. Было впервые описано формирование столонов, отделение их от родительской особи, свободная миграция по субстрату и фрагментация - отделение от столона дистального конца с образованием мигрирующей почки. Были также описаны последовательные стадии преобразования мигрирующей почки в ювенильную губку. 5) Методами ТЭМ, СЭМ и КЛСМ охарактеризован клеточный состав столонов и мигрирующих почек. Оказалось, что столоны и почки "уносят с собой" все типы клеток, которые составляют ювенильную и взрослую губку. В целом, в мигрирующих почках клетки демонстрируют признаки морфологической поляризации и активной направленной миграции. Охарактеризован актиновый цитоскелет в клетках разных типов и выявлена его хорошо заметная надклеточная организация. Показано, что на лидирующем конце столона и почки формируются многоклеточные отростки, напоминающие филоподии. Через все клетки этих отростков проходят мощные актиновые кабели. Эти кабели продолжаются дальше, в столон и тело почки. В целом, организация мигрирующей почки поразительно напоминает организацию свободно мигрирующей клетки - у неё есть лидирующий и тянущийся края характерной формы, а также мощный актиновый цитоскелет, поляризованный на надклеточном уровне. В заключении надо отметить, что при изучении наших модельных видов получены результаты, которые характеризуют их как прекрасные модели для изучения коллективной миграции клеток в составе клеточных коллективов. В отличии от культур клеток Bilateria, это целостные системы организменного уровня. Все изучаемые процессы и типы поведения клеток являются частью нормального онтогенеза наших объектов.

Аннотация результатов, полученных в 2025 году
Для описании отличий в клеточном составе мигрирующих почек, столонов и взрослых губок нам пришлось охарактеризовать ультраструктуру взрослых губок. Все части L. hypogea – тело, филаменты, ножка и область прикрепления – различаются по строению и по клеточному составу, однако имеют чёткую апикально-базальную/проксимально-дистальную ось и выраженную радиальную симметрию. Как оказалось, клеточный состав столонов, мигрирующих почек и ювенилей не отличается от клеточного состава взрослой губки. Однако значительная часть клеток столона и почки имеют вытянутую форму и четко дифференцированный лидирующий край. Направление мигрвции отдельных клеток и клеточных потоков совпадает с направлением роста столона. Таким образом, при бесполом размножении ключевым процессом является не трансдифференцировка, а изменение поведения клеток - их переход к коллективной направленной миграции. Были охарактеризованы наиболее ранние стадии прорастания геммулы Ephydatia - до начала формирования миграционного фронта и в первые 2-3 часа его формирования. Показано, что признаки миграционной активности клеток (филоподии) появляются через 24 ч инкубации геммулы при 22С, через 48 ч появляются ламеллы и вытянутая форма, а примерно через 72 ч - направленная миграция. Оказалось, что клетки, вышедшие из микропиле и мигрирующие по поверхности геммулы, образуют кольцевой миграционный фронт, стянутый кабелем, который может работать по механизму purse-string, как при заживлении раны. У клеток, обрастающих геммулу, и образующих ранний фронт, обнаружены прямые доказательства координированной миграции - их связь с помощью межклеточных контактов. Показано, что в надклеточном кабеле, опоясывающем лидирующий край и поисковые отростки миграционного фронта геммулы, присутствует миозин. Вероятно, распространение миграционного фронта сопровождается сокращением актомиозинового кабеля и формированием механически напряженных участков фронта с отрицательной кривизной. Наибольшее скопление миозина обнаруживается в поисковых отростках, обрамляющих участки отрицательной кривизны. У обоих видов клетки, насыщенные микротрубочками, выполняют опорную функцию, особо важную для столона и миграционного фронта. Удалось уточнить механизм бесполого размножения и стадии жизненного цикла Lycopodina. Показано, что формирование мигрирующей почки всегда связано со столониальным почкованием (т.е. почка - отшнуровавшийся конец столона). Почка может мигрировать в сторону любого из концов длинной оси. Если миграция идёт в обе стороны, то формируется новый столон, разделяющийся затем на две почки. - сократимая структура. При превышении некоторой пороговой длины столон рвётся, а его концы сокращаются, что приводит к отшнуровке почки. Выявлен общий для обеих губок механизм направленной миграции клеток, связанный с формированием многоклеточных поисковых отростков - динамичных структур, функционально аналогичных филоподиям. Однако если коллективная миграция у Ephydatia основана на формировании ламелл, то у Lycopodina - на формировании филоподий, особенно адаптивных для миграции в трехмерной среде. Эти два типа коллективной миграции четко различаются у билатерий (Bischoff, Bogdan, 2021). Полученные в ходе анализа транскриптомов Ephydatia и Lycopodina данные позволили нам сделать вывод о наиболее вероятных сигнальных путях-кандидатах для проведения фармакологических эеспериментов. Это MAPK каскад, а также каскады малых ГТФаз (в частности, Rap1), которые играют центральную роль в регуляции коллективной миграции клеток у билатерий (Zegers, Friedl, 2014; Warner et al., 2019). Получены первые данные по воздействию ингибиторов MAPK и Rho/ROCK путей на формирование миграционного фронта Ephydatia. При концентрациях ингибиторов 20 мкМ U0126 и 5мкМ Y27632 происходило нарушение коллективной миграции клеток. В частности, не формировался надклеточный актиновый кабель, стабилизирующий миграционный фронт Эксперименты по модуляции активности этих и других сигнальных путей будут продолжены в 2026 году. Пролиферация клеток, судя по всему, не вносит вклад в непосредственное продвижение лидирующего краю прорастающей геммулы, но необходима для наработки клеточного материала из тезоцитов и археоцитов. Косвенно этот вывод подтверждают результаты гибридизации insitu методом FISH с зондами к иРНК гена piwi. Археоциты, которые либо экспрессируют Piwi, либо ещё имеют запасы материнских РНК, сосредоточены ближе к геммуле, в области формирующегося мезохила. Миграционный фронт свободен от Piwi- положительных клеток.