Один из возможных механизмов, с помощью которого один  морфоген может направлять развитие клеток по различным путям, первым предложил в 70—80-е годы ХХ века Льюис Вольперт, британский специалист по биологии развития, — так называемую модель трехцветного флага. Концентрация сигнального вещества при удалении от центра, в котором оно синтезируется, убывает плавно, но клетки реагируют только тогда, когда она превышает определенные пороговые значения.
Если таких порогов два, одно и то же вещество может направить развитие клетки по трем путям, включая различные варианты генной активности. Важно, что команда, полученная клеткой, определяется ее положением относительно зоны, посылающей сигнал: например, ближние участки, где концентрация морфогена максимальна, станут красными, самые удаленные — синими, промежуточные — желтыми. Таким образом, у нас появляется понятие о   позиционной информации:  судьба клетки, роль, которую она сыграет в развитии, определяется ее положением.

  s20141020 model2.jpg

Экспериментальные подтверждения для этой гипотезы получил сам Вольперт, правда, не на растительной, а на животной модели — изучая развитие конечности цыпленка. Рядом с группой клеток, из которой будет развиваться крыло, была найдена так называемая зона поляризующей активности, которая посылает химический сигнал, определяющий номера пальцев. Эксперименты по пересадке этой зоны подтвердили и сам эффект, и его зависимость от концентрации. Куда бы ни пересаживали этот маленький участок, там вырастали и пальцы с самыми большими номерами.
Кроме позитивных сигналов могут быть и негативные — останавливающие (ингибирующие) развитие, причем их может рассылать та же самая группа клеток. Вещество-активатор запускает развитие органа, выделение ингибитора его останавливает. При моделировании можно так подобрать скорость синтеза и распространения сигнальных веществ, что концентрация активатора превысит концентрацию ингибитора лишь на небольшом участке. Для чего это нужно, понятно: чтобы органы в своем развитии и дальнейшем существовании не мешали друг другу. Именно по этой схеме формируется волосок на листе растения: активатор запускает его рост, потом ингибитор движется в соседние клетки и запрещает им отращивать волоски. Для некоторых растений уже известны продукты генов, участвующих в этом процессе.

s20141020 model4.jpg

Самые важные активаторы морфогенеза у растений — фитогормоны ауксины, а наиболее распространенный ауксин — индолилуксусная кислота (ИУК). В тех группах клеток, где концентрация ауксина выше, идут клеточные деления, рост растяжением. Потоки ауксина могут направлять сами клетки: ауксин проникает внутрь клетки пассивно, а выкачивают его наружу белки-насосы PIN. Эти потоки размечают будущие формы растения: там, куда они стремятся, развиваются зачатки листьев или органов цветка. На какой стороне клетки появляются PIN (а растительная клетка, как большинство биообъектов, очень изменчива), туда и направляется ауксин. Ссылка