התמיינות תאים

ממוזער|תרשים של חלוקת תא גזע והתמיינות. A- תא גזע. B- תא אב. C- תא מתמחה. 1- חלוקת תא סימטרית. 2- חלוקת תא אסימטרית. 3- חלוקת אב. 4- התמיינות סופית.
**התמיינות תאים** היא מושג הלקוח מתחום הביולוגיה ההתפתחותית, ומתאר את התהליך שבו תא באורגניזם רב-תאי מקבל תפקיד מוגדר ורוכש תכונות המשמשות אותו לתפקיד זה. המורפולוגיה של התא יכולה להשתנות באופן משמעותי במהלך ההתמיינות, בעוד החומר הגנטי נשאר זהה, מלבד מספר יוצאי דופן.

במרבית האורגניזמים הרב-תאיים, אין התאים כולם זהים זה לזה. כך למשל, תאי עור אנושיים שונים מתאים ברקמות האיברים הפנימיים. אף על פי כן, מקורם של כל סוגי התאים השונים בגוף האדם הוא בביצית מופרה אחת, זיגוטה, וההבדלים ביניהם נוצרו בתהליך ההתמיינות, שבו, באופן מווסת ומבוקר, לפי רקמות התאים השונות מופעלים ומושתקים גנים שונים בגרעין התאים, על פי התפקיד שעל הרקמה לבצע.
לאחר ההפריה מתחילה הזיגוטה בחלוקה לתאים זהים, ולאחר מספר מחזורי חלוקה, נוצרת הבלסטולה. בשלב זה מתחילה התמיינות התאים, ובשלב הגסטרולה כבר ניתן לראות חלוקה לשכבות שונות שיתפתחו בהמשך למערכות השונות של העובר.
כתוצאה מתהליך ההתמיינות, תא ממוין יתפתח במבנה מסוים, וימלא תפקידים מסוימים. ההתמיינות עשויה לכלול שינויים בהיבטים שונים של הפיזיולוגיה של התא: גודל, צורה, קוטביוּת, פעילות מטבּוֹלית, תגובה לאותות וביטוי של גנים.

ישנם גם תאים היכולים להתמיין לסוגים שונים של תאים, גם במהלך חייו הבוגרים של האורגניזם. תאים אלו נקראים בבעלי-חיים תאי גזע, ובצמחים מריסטמה. בצמחים אלו הן הרקמות העובריות שיכולות לפתח איברים נדרשים.
מראשית חייהם, בצמחים קיימות שתי מריסטמות: מריסטמת שורש ומריסטרמת נצר, עם הזמן הצמח יכול לפתח מריסטמות חדשות.

## סוגי תאים ביונקים
ישנן שלוש קטגוריות בסיסיות של תאים שמהם מורכב גוף היונקים: , תאי גזע ותאים סומטיים. בכל תא מכ-100 טריליון באדם יש עותק או עותקים של הגנום למעט סוגים מסוימים של תאים, כמו תאי דם אדומים, שאין להם גרעין. רוב התאים הם דיפלואידים, יש להם שני עותקים מכל כרומוזום. תאים אלה נקראים תאים סומטיים, ומהווים את רוב גוף האדם כגון עור ותאי שריר.

תאי הנבט הם אלה היוצרים את תאי המין-ביצית וזרע וכך הם נשארים לאורך דורות. במקביל, תאי גזע יש להם את היכולת להתחלק לתקופה בלתי מוגבלת ובכך להצמיח תאים מתמחים. הם בעלי תפקיד חשוב בהקשר ההתפתחות האנושית הנורמלית. בשונה מאלו, התאים הסומטיים (תאי הגוף) הם תאים שכבר עברו התמיינות סופית לתפקיד מוגדר; הם מרכיבים את רוב רקמות הגוף ואינם מעבירים את המידע הגנטי שלהם לדורות הבאים.

ההתפתחות מתחילה כאשר זרע מפרה ביצה ונוצר תא בודד שיש לו את הפוטנציאל ליצירת כל האורגניזם.

## דה-דיפרנציאציה
זה הוא תהליך תאי, שנפוץ בקרב צורות חיים בסיסיים כגון תולעים ודו-חיים, שבו תא באופן חלקי או מלא חוזר לשלבי התפתחות מוקדמים יותר, בדרך כלל, כחלק מתהליך התחדשות. תהליך זה מתרחש גם בצמחים. בתרבית תאים, תאים יכולים לאבד תכונות שהיו להם במקור, כגון ביטוי חלבון, או לשנות את הצורה שלהם. תהליך זה נקרא גם .

יש מדענים שסבורים שתהליך זה מהווה סטייה ממחזור ההתפתחות הנורמלי שגורם לסרטן. מצד שני, יש כאלה שחושבים שזה תהליך טבעי של אובדן התגובה החיסונית בבני אדם כתוצאה של אבולוציה.

## מנגנון
כל התאים המתמחים באורגניזם מבטאים גנים רלוונטיים לתפקודם מתוך כל המרכיבים של הגנום. כל סוג תא מוגדר על ידי המנגנון המיוחד שלו בפיקוח התבטאות הגנים. **התמיינות תאים** היא המעבר של סוג תא אחד לאחר וזה כרוך בהחלפת מנגנון הפיקוח של אותו תא, ומוגדרת כתוצאה של רשת הפיקוח על התבטאות הגנים.
(תאוריה אלטרנטיבית שמתבססת על ביטוי סטוכסטי (אקראי) של גנים הוצעה, והיא טוענת שחלבון ורשת הפיקוח הם תוצאה של תהליך תאי אקראי ולא כמוכתבת מראש כפיקוח גני).

ישנם תהליכים מולקולריים שמעורבים במנגנון התא לשליטה בהתמיינות. רוב התהליכים מערבים איתות תאי. הרבה ממולקולות האיתות שמעבירות מידע מתא לתא במהלך ההתמיינות נקראים גורמי גדילה. המסלולים להעברת אותות חולקים את הצעדים הבאים. ליגנד המיוצר על ידי תא אחד נקשר לקולטן שנמצא באזור החוץ תאי של תא אחר, דבר הגורם לשינוי במבנה הקולטן. הצורה של התחום הציטופלזמטי של הקולטן משתנה, והקולטן רוכש פעילות אנזימטית. הקולטן אז מזרז תגובות זירחון שמבצעות אקטיבציה לחלבונים מסוימים. שרשרת של תגובות זירחון בסופו של דבר מפעילה גורם שעתוק רדום או חלבון ציקלוסקלטון, ובכך תורם לתהליך ההתמיינות בתא היעוד. תאים ורקמות יכולים להשתנות ביכולת שלהם להגיב לאות חיצונית.

## התמיינות מכוונת
בתחום ההנדסה הביולוגית ובפרט בהנדסת רקמות ניתן לבצע **,** בתהליך זה, תאים סומטיים עוברים תכנות מחדש למצב של תאי גזע באמצעות החדרת גורמי שעתוק (כגון "), ולאחר מכן הם מוכוונים באופן סלקטיבי להתמיין לסוג התא המבוקש באמצעות גורמי גדילה וציטוקינים.

## קישורים חיצוניים

* 

## הערות שוליים

קטגוריה:ערכים שבהם תבנית בריטניקה אינה מתאימה
קטגוריה:תא
קטגוריה:היסטולוגיה
קטגוריה:ביולוגיה התפתחותית