התמיינות מעורבת כרוכה במטמורפוזה. התאים המובחנים של תלת-שד מסוים הופכים לתאים של תו-שור אחר על ידי תהליכים כמו דיסטילציה היסטונית ומתילציה. תהליכים לקויים של התמיינות טרנספרנציאלית עומדים בבסיס מחלות רבות, כמו אסטרופגוס של בארט.
מהי התמיינות טרנספרנציאלית?
מדענים מקשרים יכולת התמיינות בעיקר עם תאי גזע אנושיים. התפתחות עוברית מתרחשת על בסיס שלוש שכבות נבט מובחנות. בידול הוא שלב בהתפתחות תאים עובריים. תאים הופכים לצורה מיוחדת באמצעות תהליכי בידול. ההבחנה הראשונה של התאים העובריים הכל-יכולים תואמת להתפתחות של תאי הגזע, שהם ספציפיים לרקמות ולכן כבר אינם כל-יכולים. התמיינות טרנספרנציאלית היא מקרה מיוחד או אפילו היפוך של בידול. התהליך תואם מטמורפוזה. בתהליך זה הופכים תאי תלת-שד אחד לתאים של תלת-שור אחר. רוב ההבדלות ההתרחבות אינן מתרחשות באופן ישיר, אלא תואמות את ההבדל, שבעקבותיו מלווה התמיינות בכיוונים ההפוכים בכל מקרה. מדענים מקשרים יכולת התמיינות בעיקר עם תאי גזע אנושיים. עם כל הבדל-שינוי, שינוי מוחלט של ההתאמה גֵן הביטוי מתרחש ברמה הביולוגית המולקולרית. כל התמיינות מחייבת מחייבת שינוי פעילות באלפי יחידים גֵן קטעים. בקשר לחלק מהמחלות, מתרחשים תהליכי טרנספרנציאציה טרנספרנציאלית. אולם, בעיקרון, לדיפרנציאציה טרנסיסטית לא צריך להיות שום ערך פתולוגי.
פונקציה ומשימה
במהלך ההבדל, ה- גֵן ביטוי של תא משתנה לחלוטין ברמה הגנטית המולקולרית. יש לכך השלכות על שכפול. בתא המובהק, משוכפלים חלקים שונים לחלוטין של הגן מהכוונה המקורית. מסיבה זו, סינתזת החלבון בסופו של דבר שונה לחלוטין ממה שתוכנן במקור. התמיינות טרנספורמציה מלווה בהשתקת גנים שהיו פעילים בעבר. השתקה זו מתרחשת במידה רבה באמצעות תהליכי נטילת היסטון או מתילציה של היסטונים במקטעי ה- DNA הבודדים. מהלך שלם של התמיינות טרנספרנציאלית מחייב שינוי פעילות של אין ספור חתכים בגן. ביטוי הגן של התא המופרש בדרך כלל אינו תואם בחלקים חיוניים לדפוס המקורי של ביטוי גנים. תהליך ביטול ההיסטון של היסטון לא רק משמש להשתקת פלחי גנים מסוימים, אלא גם משנה את יכולת הקישור של ה- DNA. תהליך deacetylation ההיסטון מתרכז בהיסטון, שממבנהו מוסרת קבוצת אצטיל. זה מקנה להיסטון זיקה גבוהה בהרבה ל- DNA פוספט קבוצות. זה גורם בו זמנית ליכולת קישור נמוכה יותר בין גורמי שעתוק ל- DNA. גורמי תמלול משפיעים על תמלול באופן חיובי או שלילי ולכן הם מפעילים או מדכאים. יכולת הקישור המופחתת של גורמי השעתוק מביאה לעיכוב של ביטויי הגן האינדיבידואליים הנמצאים בנקודה המקבילה של ה- DNA. תהליך המתילציה גם עוקב בסופו של דבר אחר העיקרון של השבתת ה- DNA. ההבדל היחיד הוא שבתהליכי מתילציה המוקד אינו על היסטון אלא על קבוצות מתיל. קבוצות מתיל אלה נקשרות לחלק ספציפי של ה- DNA ובדרך זו מבטלות את קטעי ה- DNA הבודדים. במהלך הבידול של התאים, ביטוי הגנים שלהם משתנה באופן משמעותי ורבים מהגנים אף מכבים במהלך התהליכים. דיפרנציאציה מוחלטת מסתמכת בו זמנית על ביטוי גבוה של אלפי גנים ודורשת ויסות למטה בביטוי של אלפי גנים אחרים בו זמנית. רק בדרך זו הנכונים חלבונים בסופו של דבר זמין לשינוי התא. לדוגמא, תא שריר דורש שונה מהותית חלבונים מ כבד תָא. או דיפרנציאציה מתרחשת באופן ישיר או באמצעות עקיפה. עקיפה זו מתאימה לדיפרנציאציה ולאחריה הבדל מחדש בהמשך לכיוונים אחרים.
מחלות ומחלות
התמיינות טרנספרנציאלית יכולה להיות בבסיס מחלות רבות ושונות, מה שהופך אותה לרלוונטית מבחינה קלינית. לדוגמא, מה שנקרא הוושט של בארט קשור לתהליכי הבדל. מחלה זו מבוססת על טרנספורמציה של תאים אפיתל, המובחנים בתאי מעיים המייצרים רירית במהלך התהליכים הפתולוגיים. בהקשר זה, יש לדבר של מטפלזיה של המעי, אשר קשורה לסיכון פקולטטיבי לניוון ועשויה להעדיף, למשל, התפתחות אדנוקרצינומות. באופן כללי, תסמונת בארט מתוארת כשינוי דלקתי כרוני בוושט הדיסטלי שגורם להיווצרות כיבים פפטיים, כפי שעלול להתרחש בסיבוכים של ריפלוקס מַחֲלָה. בתסמונת, טרנספורמציה של קשקש אפיתל מתרחש בוושט הדיסטלי. מחלה נוספת המבוססת על דיפרנציאציה מתאימה להיווצרות לוקופלקיה. תאי רירית הפה מתפשטים לתאים טרום סרטניים כחלק מתופעה זו, שיכולה לקדם קרצינומה של תאי קשקש. לוקופלקיה הם hyperkeratoses של רירית שלעתים קרובות הם דיספלסטיים בו זמנית. בנוסף ל חלל פה, לוקופלקיות אלה מופיעות בעיקר על השפתיים ובאזור איברי המין. לוקופלקיה קודמת בדרך כלל לגירוי כרוני של עור או ריריות. גירוי זה מעבה את השכבה הקרנית באזור הפגוע. האדמדם רירית כך הופך לבנבן, כמו נימים כלי כבר לא ניתן להכין מתחת לעבה אפיתל. הגירוי הסיבתי עשוי להיות מכני, ביולוגי, פיזי או כימי. גירויים ביולוגיים כוללים זיהומים נגיפיים כרוניים. הגירויים הסיביים הכימיים נגרמים בדרך כלל על ידי עישון או לעיסה טבק. גירויים סיבתיות מכניות עשויים לכלול רע תותבות.
