תאי נבט: מאפיינים, היווצרות, סוגים, נדידה - ביולוגיה - 2025

תאי הניבט הם התאים המבשרים של גמטות חיות עם רבייה מינית. הם מקדימים עובריים המבדילים משושלי תאים סומטיים מרובים (סומה = גוף) בשלב מוקדם מאוד של התפתחות רוב המינים.

כמעט כל האורגניזמים המתרבבים מינית נובעים ממיזוג של שני תאים גנטיים. גמטים הם תאים ייעודיים הנושאים מחצית מהמידע הגנטי של הפרט המייצר אותם, האב והאם (הם תאים אובלידיים).

תאי גזע עובריים אנושיים בתרבית תאים. Ryddragyn בוויקיפדיה האנגלית

כל הגמטות המיוצרים על ידי חיה נוצרים מקו תאים מיוחד המכונה קו הנבט, המתפתחים על פי מערכת מורכבת של אותות ספציפיים. תאים אלה מייצגים את מסלול ה"העברה "העיקרי של הגנום והמרכיבים הציטוזוליים מדור לדור.

תאי הנבט אחראים לתהליכי המפרט והאבולוציה, מכיוון שהשינויים שחלים באלו מועברים מדור לדור. בנוסף, תאים אלה הם אלו המתווכים את העברת המחלות התורשתיות מההורים לילדיהם, במיוחד אצל בני אדם.

מאפייני תאי הנבט

תאי נבט הם תאים עובריים "פלוריפוטנטיים" או "טוטו-פוטנטיים", כלומר הם יכולים להתמיין כמעט לכל סוג תא בתנאים והאותות הנכונים. בנוסף, הם תאים מוכשרים ל"התחדשות עצמית "שלהם, מכיוון שהם אחראים להתחדשותם שלהם.

תאים אלה הם היחידים המסוגלים לייצר גמטות, שהם התאים שיכולים ליצור אורגניזם חדש, תכונה ששאר התאים של העובר מאבדים כשהם נבדלים.

ישנם מחברים הרואים בהם אם כן כ"תאי הגזע "של מין, מכיוון שהם אינם יוצרים איברים אלא אנשים חדשים. כמו כן, תאים אלה הם האמצעי העיקרי לפיו מינים מתפתחים והם כלי הרכב להעברת מחלות תורשתיות, בעיקר אצל בני אדם.

תאי נבט מייצרים גמטות באמצעות תהליכים המכונים מיוזה וגמטוגנזה (אוגנזה וספרמטוגנזה אצל בעלי חיים רבים), האופייניים וייחודיים לקבוצת תאים זו.

צינורות למחצה עם זרע בוגר. נפרון

הַדְרָכָה

תאי נבט נבדלים מוקדם משורות תאים סומטיות אחרות במהלך התפתחות העוברית.

איך זה קורה אצל כמה חסרי חוליות?

זבוב פרי תסיסנית melanogaster. צולם ונערך מתוך: סנג'אי אחריה

במינים רבים, כמו זבוב הפירות D. melanogaster, תאים אלה נוצרים מתאים קדומים של הפיצוץ ש"ירשו "קובע ציטוזולי המכונה" נבט פלסמה "או" פלסמת נבט ", כלומר מאוד פיצוצים.

נזלת הזרע האמורה מכילה אלמנטים מבניים וכמה RNA מסרים ובמהלך אוגנזה והפריה היא עוברת תנועות ציטוזוליות שונות, כדי ליצור בהמשך אשכולות תאים קדומים בשלב הפיצוץ, אשר יביאו לתאי נבט קדומים.

הפיצוצים שיש להם "פלזמת הנבט" מתחלקים בצורה לא סימטרית, ויורשים את הפלסמה לתא בת יחידה. כאשר העובר מגיע לשלב הגסטרולה, מתחיל החלוקה המקבילה של תאים אלה ואוכלוסיית התאים הקדומים של קו הנבט מתרחבת.

איך זה קורה אצל בני אדם?

אצל יונקים כמו אדם, לעומת זאת, לא דווח על מעורבות של "פלזמת נבט" בתהליך היווצרות תאי נבט קדומים, אלא המפרט של קו זה נקבע על ידי אינטראקציות עם תאים.

תאי נבט ראשוניים, בשלבים הראשונים של העוברוגנזה, ממוקמים במעין תא חוץ-עוברי, ובבני אדם זה מתרחש בסביבות השבוע השלישי להתפתחות.

לאחר הגדרת קו התאים הקדמוניים, הם נודדים לעבר הגונדות הנשיות או הזכריות, שם מופעלים תהליכי oogenesis או spermatogenesis, בהתאמה.

האינטראקציה של התאים הקדומים עם התאים הסומטיים של הגונדות, בנוסף לנוכחות כרומוזומי מין וגורמים אימהיים אחרים, היא המגדירה את קביעת המין בקו הנבט, אם כי תהליך זה יכול להשתנות במידה ניכרת בין מין ועוד אחד.

ביטוי גנים דיפרנציאלי

לצורך ה"הפרדה "הראשונית של תאים סומטיים ותאי נבט, הדבר הראשון שמתרחש הוא ביטוי דיפרנציאלי של גנים, מכיוון שבקו הנבט מודחקים הגנים האופייניים לקווים סומטיים על מנת להתחיל את התוכנית. גנטיקה של תאי נבט.

בתהליך היווצרותם, תאים אלה נודדים מהמקום שמקורם למקום הספציפי בו ייווצרו הגונדות, שהם הרקמות המייצרות את הגאמט אצל המבוגר.

נדידת תאים מושגת גם באמצעות הפעלת "מכונות" נודדות שלמות ומנגנונים "מנחים" שונים, הקשורים למספר גורמים גנטיים ואפיגנטיים (שאינם קשורים לשינוי רצף הנוקלאוטידים) ).

הֲגִירָה

תאי הנבט הקדומים, אלו שמולידים את תאי הנבט "האמיתיים", נוצרים הרחק מהמקום בו הם מתפתחים, וכדי לבסס את עצמם, עליהם לנדוד לאתרים בהם נמצאים השחלות והאשכים, שהם הגונדות הנשיות והזכריות. .

תאי נבט ראשוניים נראים תחילה במהלך גסטרול כאשכול של תאים בבסיס האלנטואיס, שהוא ממברנה חוץ-עוברית אשר נוצרת כיציאה ממערכת העיכול הראשונית של העובר.

גזים של חיה דיבלסטית. 1-פיצוץ. 2-קסטרולה. Pidalka44

בשלב זה, תאים קדמוניים רוכשים מורפולוגיה מקוטבת וכמה ניסויים הראו כי הם מאריכים תהליכים ארוכים ככל שהם מגויסים.

מאוחר יותר, אלה ניכרים בבטן האחורית ואז יוצאים מגבי המעי ונודדים לרוחב, ומתיישבים את רכסי איברי המין.

כאשר התאים הקדמוניים עוברים מהגור האחורי לרקמת החיבור הסובבת, זה מתארך ויוצר את מזנטריית המעיים (הרקמה הקושרת את המעי הדק ומחברת אותה לדופן הבטן), תהליך שמתרחש בזמן תאים יוצאים דרך דופן המעי.

מנגנוני בקרה

הגעת תאי המבשר לרקמת הגונדל נשלטת על ידי התאים הסומטיים של מבנים אלה, אשר ככל הנראה מפעילים השפעה "כימואטרקטיבית" על הראשונים.

ניסוי הראה כי ביטוי של גן המכונה "פריליס" קשור רבות להתפתחות תנועתיות בתאי נבט קדומים.

גן זה מעורב בתהליכי ההדבקה של התא ותא בשליטה על מחזור התא, כך שעל פי החשד, הסדרת תהליכי ההדבקה עשויה להיות מכריעה לצורך התחלת תהליך הנדידה.

עם זאת, חלק מהכותבים רואים כי מסלול הנדידה של תאים אלה נשלט ברמה הסביבתית, במקום להיות תהליך אוטונומי.

בדרך לגונדות ופעם אחת בהן, התאים הללו מתרבים על ידי מיטוזה, ויוצרים שכפולים מרובים שמצליחים להגדיל את מספר הפרטים באוכלוסיית התאים.

סוגי תאי נבט

ברגע שתאי הנבט הקדומים מגיעים לרקמות המוחלטות שלהם, הם מתפתחים לתאי נבט נקביים או לתאי נבט זכריים, לפי העניין, והאותות האנדוגניים והאקסוגניים שהם מקבלים.

בלוטות הנשים הן השחלות והגונדות הזכריות הן האשכים. לאחר שברקמות אלה, התאים הקדומים מתרבים במהירות, אך הדפוסים של התפשטות המיטוטית הזו נבדלים זה מזה.

ישנם, אם כן, שני סוגים של תאי נבט המכונים oogonia ו- spermatogonia.

תאי נבט נקביים: אויגוניה

אוגוניה. מקור: Chassot AA, Gregoire EP, Lavery R, ​​Taketo MM, de Rooij DG, et al.

אווגוניה הם תאים פעילים במיטו. הם מתחלקים באופן אינטנסיבי במהלך התפתחות עוברית, במיוחד מהחודש השני לחמישית להריון אצל בני אדם, ובכך מהווים למעלה מ- 7 מיליון מהתאים הללו, אם כי חלקם מתנוונים באופן טבעי.

תאים אלה אינם מתחלקים שוב על ידי מיטוזה בשלבים שלאחר הלידה, אלא נבדלים מדי פעם. אולם בשלבים האחרונים של התפתחות העובר הם מתחילים להתחלק על ידי מיוזה, תהליך שנשאר ב"מעצר "עד תחילת גיל ההתבגרות.

תאי נבט זכריים: spermatogonia

התפשטות הזרע הזרע שונה במקצת מזו של אוגוניה, מכיוון שלמרות העובדה שהם מתחילים להיווצר ולהתרבות באשכים העובריים, הם שומרים על יכולתם להתחלק לאורך כל החיים שלאחר הלידה.

צינורות הזרע הזרעיים של האשכים מוגבלים באופן פנימי בספרמטוגוניה נביטה וחלק מהאוכלוסיות המורכבות מתאים אלה מתחלקות על ידי מיטוזה. בתחילת גיל ההתבגרות, קבוצות של זרע spatatogonia (spermatocytes ראשוני) מתחילים להתחלק על ידי מיוזה כדי ליצור את spermatocytes משניים אשר יולידו spermatids haploid.

מוטציות

תאי נבט הם "המפעלים" שבהם מיוצרים "כלי הרכב" להעברת מידע מדור לדור. כמו כן, לתאים אלה חשיבות רבה לתהליכים אבולוציוניים, מכיוון שכמעט כל שינוי שהם עוברים יוטבע על הצאצאים.

אנו יכולים לומר כי ה- DNA של כל התאים באורגניזם מועיל למוטציות ולמרות שהמוטציות בתאים סומטיים חשובות בהקשר של מחלות רבות ומצבים אחרים, הם לא תמיד חוצים את אורך חיי האורגניזם. אדם הנושא אותם.

מוטציות גרמניות, לעומת זאת, תורמות ישירות לתהליכים גנטיים אבולוציוניים, מכיוון שניתן לעבור שינויים אלה מדור לדור באמצעות גמטות וזיגוטות.

מסיבות אלה, מוטציות של תאי נבט יכולות להיות גלויות רק בצאצאים וזה תלוי, לעתים קרובות מאוד, בהומוזיגוזיות או בהטרוזיגוזיות של הגנים המושפעים בכל הורה.

הגורמים למוטציות בגרעין הם רבים, מכיוון שהם יכולים להופיע בתגובה לאותות אנדוגניים או אקסוגניים. חלק ממוטציות אלו מייצרות מחלות הניתנות לרשת דרך הקו האימהי או דרך הקו האבהי, תלוי במקרה.

גידולים בתאי הנבט

החלוקה הבלתי מבוקרת של תאים כמעט בכל רקמה בגוף האדם, כמו גם בבעלי חיים אחרים, יכולה לגרום להיווצרות גידולים שיכולים להיות שפירים או ממאירים.

אלה שמקורם בתאי נבט נקראים בדרך כלל ניאופלזמה ויכולים להיות:

- גרמינומות

- טרטומות

- קרצינומות עובריות

- גידולי סינוס אנדודרמליים

- Choriocarcinomas

גידולים אלה יכולים להופיע באופן קבוע באזורים הפנימיים של הגונדות, אם כי הם יכולים להיות קשורים גם להתפשטות או נדידתם הסוטה של ​​תאי הנבט הקדומים, מה שמשמע כי הם יכולים להופיע באזורים שונים בגוף.

מיקרוגרף אלקטרונים של ניאופלסמה של תאי נבט אינטראטובולריים באשכים או 'seminoma' (מקור: נפרון באמצעות ויקימדיה Commons)

גידולים הקשורים לקו תאי הנבט הקדום ידועים כגרמינומות ואילו קרצינומות עובריות הן אלה שמקורם בתאי "גזע" עובריים או תאים נגזרים.

לרוב, תאי הנבט הקדומים המופיעים באתרים חוץ-שריריים נשפכים, אך טרטומות הם גידולים סוטים של תאי נבט חוץ-שרדיים שהצליחו לשרוד ומורכבים מתערובות אקראיות של רקמות מובחנות כמו סחוס, עור, שיער או שיניים.

גידולי סינוס אנדודרמליים הם אלו הנוצרים מתאים הנגזרים מרקמות חוץ-עובריות ומבדילים זה מזה, המהווים את שק החלמון endodermal. אם להפך, הגידול נוצר בשכבה הטרופובלסטית, זה נקרא choriocarcinoma.

גידולי השתן בשחלות מהווים כ 20% מכלל הגידולים בשחלות, שכיחים אצל נערות ומבוגרים צעירים עד גיל 20 בערך, והם כמעט תמיד טרטומות בעלות אופי ממאיר.

בין אלה, הובחנה dysgerminomas, שהם גידולים מוצקים ובשרניים בעלי כיסוי רך, המורכב מאגרגטים של תאים בעלי מראה מצולע, עם ממברנות פלזמה בולטות ומספר גדול של גרגירים ציטוזוליים.

הפניות

1. קרלסון, ב.מ. (2018). ספר עובריולוגיה אנושית וביולוגיה התפתחותית. מדעי הבריאות Elsevier.
2. ג'נינגס, מ.ט., גלמן, ר., והוכברג, פ. (1985). גידולים תאי נבט תוך גולגוליים: היסטוריה טבעית ופתוגנזה. כתב העת לנוירוכירורגיה, 63 (2), 155-167.
3. קורמן, RJ, ונוריס, HJ (1977). גידולי תאי נבט ממאירים בשחלה. פתולוגיה אנושית, 8 (5), 551-564.
4. Molyneaux, K., & Wylie, C. (2004). נדידת תאי נבט ראשוניים. כתב העת הבינלאומי לביולוגיה התפתחותית, 48 (5-6), 537-543.
5. Pelosi, E., Forabosco, A., & Schlessinger, D. (2011). היווצרות תאי נבט מתאי גזע עובריים ושימוש בגרעיני תאים סומטיים בביוץ. כתבי האקדמיה למדעים בניו יורק, 1221 (1), 18.
6. ריצ'רדסון, BE, ולמן, ר '(2010). מנגנונים המנחים את הגירת תאי הנבט הקדומים: אסטרטגיות מאורגניזמים שונים. הטבע סוקר ביולוגיה של תאים מולקולריים, 11 (1), 37-49.
7. ואן דורן, מ '(2010). הביולוגיה התאית של מחזור החיים של תאי הנבט. חוות דעת נוכחית בביולוגיה של התא, 22 (6), 707.
8. Wylie, C. (1999). תאי נבט. תא, 96 (2), 165-174.