ביולוגיה תאית והתפתחותית

English שלחו לחבר

התא מוקף בממברנה, המבדילה בינו לבין הסביבה החוץ-תאית. ביצורים אוקריוטים (בעלי גרעין) ניתן לחלק את התא לשני איזורים עיקריים: גרעין התא והציטופלסמה. הציטופלסמה מכילה את כל המבנים הדרושים לקיום החיים של התא, אשר בדרך כלל מחולקים לאברונים המסייעים בנשימה, הפרשה, מטבוליזם, גדילה, שינוע מטענים, כמו גם מבנים החשובים לייצוב הארכיטקטורה של התא (שלד התא). הגרעין מכיל את החומר הגנטי (DNA) אשר ארוז במבנים הקרויים כרומוזומים. הכרומוזומים מכילים גנים אשר מייצרים מולקולות RNA החשובות ליצירת חלבוני התא. הגרעין מכיל גם גרעינון אחד או יותר ומוקף במעטפת הגרעין. הגרעינון הוא אתר פעיל לסינתזת רנ"א ייחודי ומייצר את רוב הרנ"א התאי הדרוש למכונות הציטופלסמטיות המייצרות חלבונים (ריבוזומים). מעטפת הגרעין מפרידה בין המטען הגנטי בגרעין לבין הציטופלסמה שם מיוצרים החלבונים. התא החי מסוגל לקבל אותות מן החוץ אשר משפיעים על המטבוליזם בתא, קצב הגדילה והחלטות לגבי מוות של התא. אותות אלו מועברים דרך רצפטורים בממברנת התא ויכולים להשפיע בסופו של התהליך על פעילות של גנים ועל פעילויות שונות של אברונים ציטופלסמטיים. תחום מחקר ביולוגיה של התא הוא רחב ביותר ובאופן כללי מתמקד בהבנת התהליכים המתוארים מעלה: מבחינה מולקולרית (חקר במולקולות המשתתפות בתהליכים השונים), מבחינת מבנה (הבנת היצירה והפירוק של מבנים ומולקולות), מבחינה ביוכימית (חקר הריאקציות הביוכימיות המתרחשות באברונים השונים), מבחינה קינטית (חקר התנועה של אברונים ומולקולות בתוך התא החי), ומבחינה גנטית (הבנה כיצד שינויים במטען הגנטי יכולים להביא לשינויים במבנה או בתהליכים המתרחשים בתא, אשר עלולים לסייע בגרימת מחלות שונות כמו סרטן(. הביולוגיה ההתפתחותית חוקרת את התהליך המופלא בו תא יחיד (הזיגוטה) הופך לעובר מורכב ולבוגר. הביולוגיה ההתפתחותית מעצם טבעה היא רב תחומית ומגייסת תחומי מחקר מגוונים הכוללים גנטיקה, ביולוגיה מולקולרית, ביולוגיה של התא, ביולוגיה חישובית ואבולוציה. נושאי המחקר כוללים מנגנוני התמיינות, מורפוגנזה ורגנרציה, קביעת זוויג, בקרה על התבטאות גנים ותקשורת בין תאית. לביולוגיה התפתחותית חשיבות ביוטכנולוגית ורפואית רבה, החל מזיהוי הבסיס הגנטי למחלות התפתחותיות שונות ויצירת מודלים בחיות מעבדה למחלות גנטיות באדם, וכלה בתרביות רקמה ושימוש בתאי גזע עובריים לחקר וריפוי מחלות שונות.