תא מוצא לתא T נודד עם זרם הדם ממח העצם לתימוס, ושם הוא מתרבה ומתמיין. במהלך הריבוי וההתמיינות מתרחשים תהליכים שבסופם מתקבלים תאי T עם קולטנים לכל אנטיגן אפשרי. בדומה לתאי B, הספציפיות של תאי
T נקבעת באקראי לכל אנטיגן אפשרי. תא T שמכיר פפטיד אנטיגני המוצג על ידי מולקולת MHC עצמית מתרבה (ברירה חיובית), בעוד שתאי T שמכירים פפטידים עצמיים מתים (ברירה שלילית). שים לב: בתהליך זה יש ברירה חיובית ושלילית. בעקבותיה מתים כ- %90 מהתאים בתימוס. התאים שהתרבו נודדים לאברים הלימפואידיים ההיקפיים.

תהליך זה נראה לכאורה בזבזני, אך הוא מבטיח שיווצרו תאי T פעילים נגד כל אנטיגן אפשרי מלבד אנטיגנים עצמיים. לפניך תרשים המתאר את התימוס כאבר שבו תאי T מתרבים ומתמיינים או מתים:

איור 7.11: שלבים עיקריים במסלול ההתמיינות והברירה של תא T.
1. תא מוצא לתא T במח העצם. עדיין לא מתבטאים קולטן T ומולקולת CD4 או מולקולת CD8. לאיור
2. בתימוס מתרחש תהליך ברירה: תאי T שמכירים תצמיד של פפטיד אנטיגני זר עם מולקולת MHC מתרבים, בעוד שתאי T שמכירים תצמיד של פפטיד אנטיגני עצמי עם מולקולת MHC מתים. כתוצאה מכך רק כ- %10 מהתאים בתימוס יוצאים ממנו לאברים ההיקפיים.

התאים שנבחרו לשרוד בברירה חיובית מתמיינים לשתי קבוצות: תאי T, שמבטאים את הסמן CD4 ומזהים פפטיד אנטיגני המוצג על ידי מולקולת MHC מסוג II; תאי Tc, שמבטאים את הסמן CD8 ומזהים פפטיד אנטיגני המוצג על ידי מולקולת MHC מסוג I.