39.1: התפתחות זיגוטית ויצירת תאי גזע

התפתחותם של כל האורגניזמים הרב-תאיים מתחילה בהתמזגות של תאים הפלואידים הנקראים זרע וביצית ליצירת זיגוטה דיפלואידית. זיגוטה היא תא טוטיפוטנטי שיכול להתפתח לאורגניזם שלם. הזיגוטה עוברת חלוקת תאים או ביקוע ליצירת מסה בת 8 תאים. עד לשלב זה, התאים כדוריים, מחוברים באופן רופף ונשארים טוטיפוטנטיים. תאים טוטיפוטנטיים מסוגלים לפתח הן את הרקמות העובריות והן את הרקמות החוץ-עובריות. עם זאת, כשהם ממשיכים להתחלק, הם מגיעים לשלב של 64 תאים, הנקרא בלסטוציסט. התאים מתמיינים לשני מסלולי התפתחות נפרדים ויוצרים את מסת התא הפנימי (ICM) ואת תאי הטרופקטודרם (TE). ICM הוא המקור של תאי גזע עובריים או תאי ES. ICM ו-TE מתחדשים מעצמם אך יכולים להבדיל רק לסוגי תאים מוגבלים.

לאחר מכן, ה-ICM מתמיין לרקמות העובריות ויוצר את שלוש שכבות הנבט (מזודרם, אנדודרם ואקטודרם) שמולידות את כל סוגי התאים של העובר (תאים עצביים, תאי אפיתל, תאי שריר ותאי דם). לעומת זאת, תאי TE יוצרים את הרקמות החוץ-עובריות כגון השליה, השפיר והכוריון המכסים את העובר הגדל. ברגע שהבלסטוציסט מושתל על דופן הרחם, הם עוברים התפתחות עוברית נוספת.

לאחר הלידה, כל רקמה בוגרת שומרת על חלק מתאי גזע הנקראים תאי גזע בוגרים. תאי גזע בוגרים יכולים ליצור תאים מסוג רקמה מסוים כדי לעזור להחליף תאים פגומים או מתים ולשמור על שלמות הרקמה. תאי גזע למבוגרים כוללים תאי גזע המטופואטיים של מח העצם ותאי גזע אפידרמיס של העור, המעי, המוח, הריאות או הכבד.