La
différenciation cellulaire est un processus par lequel une cellule générique se
développe en un type spécifique de cellule en réponse à des déclencheurs
spécifiques de l'organisme ou de la cellule elle-même. C'est le processus qui
permet à un seul zygote unicellulaire de se développer en un organisme adulte
multicellulaire qui peut contenir des centaines de différents types de
cellules. En plus d'être critique pour le développement embryonnaire, la
différenciation cellulaire joue également un rôle dans la fonction de nombreux
organismes, en particulier les mammifères complexes, tout au long de leur vie.
Quand une
cellule a la capacité de se développer en n'importe quel type de cellule, il
est connu sous le nom totipotent. Chez les mammifères, le zygote et l’embryon
au cours de stades précoces de développement sont totipotentes, par exemple.
Les cellules qui peuvent se différencier en différents types de cellules, mais
pas tous, ne sont considérés comme pluripotentes. Dans les deux cas, le noyau
est le même, qui contient toute l'information génétique nécessaire pour coder
l'ensemble de l'organisme, mais seulement certains gènes sont activés.
Quand un embryon
se développe, la différenciation des cellules est essentielle, car il permet à
l'organisme en développement à créer de nombreux types de cellules nécessaires
différentes, à partir de neurones qui composent le cerveau des cellules
épidermiques qui créeront les couches supérieures de la peau. Une fois mature,
l'organisme aura cellules germinales, des cellules somatiques adultes et les
cellules souches. Les cellules germinales sont haploïdes cellules qui sont
utilisées dans la reproduction, alors que les cellules somatiques constituent
la majorité des cellules dans le corps, avec plus de 250 types connus de
cellules dans le corps humain seul.
Les cellules
souches adultes qui sont capables de s'engager dans la différenciation des
cellules se trouvent dans plusieurs zones du corps. Un des sites les plus
importants pour les cellules souches adultes est la moelle osseuse. Les
cellules souches de la moelle osseuse ont la capacité de se développer en
différents types de cellules sanguines pour répondre à la demande du corps de
sang neuf. Le solde des cellules sanguines dans le corps signale la moelle
osseuse pour produire plus ou moins de une heure particulière afin de maintenir
les proportions appropriées.
Certains
organismes sont capables de dédifférenciation, dans lequel les cellules
deviennent plus spécialisées de base. Ce processus est impliqué dans la
régénération des membres chez les animaux qui sont capables de cet exploit, les
cellules de base différencier encore une fois pour construire des tissus
nécessaires, les os et d'autres types de cellules pour le remplacement. Les
processus exacts de la différenciation cellulaire et la dédifférenciation ne
sont pas entièrement compris, bien que les chercheurs ont étudié des cellules
capables de ces prouesses largement, que les mécanismes de ce processus
pourraient avoir des implications intéressantes pour le domaine médical.
