גנים קובעים את ההתמחות של תאי גזע

סוגים מסוימים של תאי גזע "בוחרים" בהתמחות של אדם.

המבנים התאיים של האורגניזם מזדקנים ומתים בהדרגה, ומוחלפים בתאים חדשים. מנגנון זה אופייני כמעט לכל האיברים והרקמות. מבנים מתחדשים, הודות למאגר של תאי גזע . חמש מאות מיליארד תאי דם חדשים נוצרים מדי יום בגוף האדם הבוגר: אריתרוציטים, לימפוציטים, טסיות דם (לוחות דם).

במהלך תהליך חלוקת תאי הדם, מבני בת בודדים ממשיכים למלא את תפקידם של תאי גזע לשמור על מספרם, והשאר הופכים לתאי דם. טרנספורמציה זו מתרחשת בשלבים, וכל תא גזע ראשוני מסוגל ליצור תא דם כלשהו. במה תלויה הבחירה בשינוי התא, והאם לתאי גזע יש התמחות?

כאן חשוב לנתח את ה"נטייה התורשתית" של מבנים מסוימים. לפיכך, עבור כל תא בודד יש צורך למצוא את "אבותיו" - כלומר, תאים קודמים ו"תאים קודמים": להרכיב מה שנקרא "עץ גנאלוגי" תאי. לשם כך, באמצעות שיטות הנדסה גנטית, מוכנס ל-DNA תאי תג גן מיוחד, המאפשר לצפות בו בהמשך באוכלוסיית התאים. וזה לא צריך להיות רק תווית, זה צריך להיות שונה בכל שלב של חלוקה.

מדענים ממעבדות מחקר רבות, כולל המכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס, המכון לחקר הסרטן דנה-פרבר ועוד, מעוניינים בפרויקטים כאלה.

לפני זמן מה, מדענים קבעו כי הסמן הגנטי הטבעי שיכול להבחין בין דורות של תאים הוא ה-DNA המיטוכונדריאלי. מוטציות מתרחשות בו לעתים קרובות, וקל יחסית להתחקות אחריהם, בניגוד ל-DNA של הגרעין.

עד כה, ישנן דרכים רבות לצפות בכל מבנה אחד. חוקרים כבר הצליחו לבנות רשימות גנאלוגיות של תאי דם אנושיים רבים. נמצא שתאי גזע מזכרים צעירים בריאים יוצרים מבני דם באותה מידה של התמחות. עם זאת, ישנם גם תאי גזע המעדיפים ליצור סוג תא בודד - למשל, זה יכול להיות תאי דם אדומים, או אאוזינופילים. העדפה זו יציבה יחסית ועוברת על פני דורות.

מה קורה כשהשינויים הקשורים לגיל מתגברים? קבוצות בודדות של תאי גזע מתחילות לשלוט על אחרות, מה שמוביל בהדרגה לירידה במגוון קבוצות התאים הנפוצות. המנגנון המדויק של תופעה זו עדיין לא מובן במלואו.

מדענים למדו להתחקות אחר ההיסטוריה התורשתית של מבנים תאיים, כדי לציין שינויים בפעילות הגנים לאורך דורות. ככל הנראה, תופעה כזו חלה לא רק על תאי דם, אלא גם על תאים אחרים בגוף האדם.

למידע כללי על המחקר, עיין בכתב העת Nature