קביעת טרנספורמציה

א קביעת טרנספורמציה בביולוגיה מייצג את התכנות מחדש של תא גוף מבודד. ככלל, תהליך ההפרדה של תאי הגוף מתאי הביצית המופרית לאורגניזם המפותח לחלוטין הוא בלתי הפיך. עם זאת, בתנאים מסוימים ניתן לתכנת מחדש תא שנקבע בבידול שלו.

מהי קביעת טרנזיטציה?

קביעת טרנספר פירושה שינוי ממצב נחוש למצב נחוש אחר.בביולוגיה, קביעת טרנספרנס מאופיינת בתכנות מחדש של תא גוף ממולא כבר לתא גוף מובחן אחר.

במקרה של בני אדם ורוב בעלי החיים הרב-תאיים, התפתחות אורגניזמים מתחילה בתא הביציות המופרות. האורגניזם כולו מתפתח מתא ראשון זה. ככל שהתאים מתחלקים, התאים הפרטניים מתבדלים יותר ויותר או מתמחים במהלך העוברוגנזה. כך מתפתחים האיברים. לתאי הכבד, למשל, יש מידע גנטי זהה לתאי הלב. עם זאת, בשני סוגי התאים, המידע הגנטי הנחוץ מתקבל מגנים שונים.

כחלק מההבחנה, גנים מסוימים מושבתים על ידי מתילציות או שינויים בהיסטונים. ההבחנה מתרחשת בכך שגנים שונים מכבים את קו התאים לקו התא.

במהלך קביעת טרנס-אפ, הגנים הלא פעילים מופעלים מחדש והגנים שהופעלו בעבר אינם פעילים שוב. דוגמא לכך היא הטרנספורמציה מורכבת של תא עור לתא כבד.

פונקציה ומשימה

תא הביציות המופרות הוא התא הראשון באורגניזם. זהו תא הגזע המקורי של כל התאים המאוחרים מאוד המאוחרים. יחד עם שמונה התאים הראשונים, מכנים אותו תאי גזע טוטוטיפוטנטיים. התאים הראשונים הללו עדיין לא מובחנים לחלוטין ויכולים להתפתח לאורגניזם עצמאי.

לאחר חלוקת התאים השמינית נוצרים תאי גזע פלוריפוטנטיים או עובריים. אלה עדיין יכולים להפוך לתאים של שלוש שכבות הנבט (ectodermerm, mesoderm, endoderm). עם זאת, הם כבר איבדו את היכולת להתפתח לאורגניזמים עצמאיים.

ההתפתחות נוספת מובילה לתאי הגזע הפוסט-עובריים, המחולקים לתאי גזע עובריים, ילודים ומבוגרים בהתאם לשלב ההתפתחות. תאי הגזע הפוסט-עובריים כבר מייצגים קווי תאים שונים שיכולים להפוך למערכות איברים מסוימות. גם להם יש עדיין פוטנציאל בידול, אשר עם זאת, קשור רק לסוגי תאים מסוימים. הם נקראים תאי גזע רב-פוטנציאליים. לדוגמא, תאי גזע עצביים עדיין יכולים להפוך לצורות שונות של תאי עצב, אך כבר לא לתאי דם.

א דיפרנציאציה או קביעת טרנזיטציה של התאים אפשרית. עם זאת, שנוי במחלוקת האם ניתן לתכנת מחדש תא גוף מבדיל לחלוטין. לשם כך, ביטוי של אלפי גנים יצטרך להיות מופעל במקביל ואלפי גנים אחרים יופעלו בו זמנית, למשל להפוך תא עור לתא שריר. עד כה הניחו שרק תאי גזע בוגרים עדיין מסוגלים לעשות זאת. פוטנציאל הבידול שלהם הוא אפילו מעבר לקוטילדון.

התכנות מחדש מתרחשות בדרך כלל בשני שלבים. קודם כל יש הבחנה בתא. לאחר חלוקת תאים, ההתמיינות מתרחשת שוב בכיוון אחר. קביעת טרנזיטציה כזו מתרחשת בתוך האורגניזם, למשל בזמן ריפוי פצעים. מגוון רחב של סוגי תאים הנדרשים לתהליך הריפוי מתפתחים מתאי גזע בוגרים.

בעתיד, לרוב יהיו סיכויים מעולים כחלופה לטכנולוגיית ההשתלה של ימינו. בדרך זו ניתן לגדל איברים חולים ישירות מתאי גזע בוגרים משלהם. שנים של טיפול תרופתי כדי להגביל את תגובות הדחייה היו נחלת העבר. במחקרים שונים במבחנה על תרביות תאים, נעשה שימוש בגורם גדילה כדי להבדיל ולהבדיל מחדש את התאים.

כחלק ממחקר תאי הגזע, התגלה כי יתכן שתאי גזע יוכלו להחליף תאים שנהרסו בהתקף לב. עם זאת, התוצאות מראות גם כי ריפוי אינו מבוסס על החלפה על ידי התאים שנקבעו טרנס, אלא על גירוי תהליכי צמיחת תאים והבדלת תאים. תאי גזע בוגרים גם מוכיחים את עצמם בהתחדשות הסחוס והעצמות.

מחלות ומחלות

בקשר עם קביעת טרנזיטציה, מחלות קשות מתרחשות שוב ושוב. התפתחות סרטן מבוססת על הבחנה בתאי הגוף. שינויים בתא יכולים להוביל לחלוקת תאים לא מובחנת, שיכולה להקיף את כל הגוף באמצעות היווצרות גרורות. הסיבות יכולות להיות מוטציות סומטיות, נגיפים או פרופילציות של תאים שלא בשליטה במהלך תהליכי ריפוי.

הבחנה יכולה להיות מהירה. עם זאת, ישנן גם צורות סרטן בהן הגידול נותר מבדל למשך זמן רב. עם זאת, לאחר שלב ההתבדלות, אין הבחנה נוספת. התאים המתחלקים מתנוונים ומתרחקים יותר ממצבם הראשוני לאחר כל חלוקת תאים.

המידע הגנטי נתון גם הוא לשינוי מתמיד. לדוגמא, ריפוי פצעים הוא תהליך טבעי המבוסס על קביעת טרנספרנסציה. כאן, תאי גזע בוגרים הופכים לתאי עור מובחנים, לתאי רקמות חיבור או לתאים מסוגים אחרים, אך במקרים נדירים, עם זאת, גידול ממאיר נוצר כחלק מחלוקת התאים הקבועה.

אותו הדבר יכול לקרות לאחר תגובות חיסוניות. לימפומות הן בין היתר ביטוי של מערכת חיסון שיצאה מכלל שליטה.