Le but de la différenciation cellulaire est de fournir aux organismes de différents types de cellules spécialisées nécessaires pour exécuter des fonctions spécifiques. Les organismes commencent à partir d'une cellule unique qui contient toutes les informations requises génétique, ou des instructions, qui reproduit en de nombreuses cellules souches ayant le potentiel de devenir n'importe quel type de cellules spécialisées. Tout d'abord, il est décidé lequel l'information génétique est exprimée, ou réalisée, ce qui indique le type de cellule qui doit être formée. Ensuite, grâce à la différenciation, ces instructions sont exécutées et des cellules spécialisées sont formées.
Le corps humain compte environ 200 différents types de cellules spécialisées qui effectuent diverses fonctions et forment les tissus et organes du corps. Une des propriétés d'une cellule souche est qu'elle est non spécialisés - il lui manque la capacité à effectuer les fonctions spécifiques du corps. Sa fonction principale est de créer des cellules spécialisées, et il contient l'information génétique nécessaire pour former n'importe quel type de cellule, comme une cellule de sang ou une cellule nerveuse . Le procédé de formation de ces cellules spécialisées est appelée la différenciation cellulaire.
Dans les premières étapes du développement d'un embryon humain, la différenciation se produit en fonction de l'emplacement des cellules souches. Par exemple, celles de la couche externe se différencier pour former des cellules de la peau. Pendant le processus de différenciation, les cellules se développent des formes spécifiques, les structures et les caractéristiques nécessaires pour remplir des fonctions particulières dans le corps.
Le processus consiste généralement en plusieurs étapes, avec la cellule de plus en plus spécialisée à chacun. Ces mesures sont déclenchées par des signaux que les scientifiques ne comprennent pas encore, mais on pense que certains des signaux proviennent de l'environnement et des cellules voisines. Les autres signaux sont internes et proviennent de la matière génétique, ou l'ADN , à l'intérieur de la cellule. Une fois que la cellule se différencie, il développe des marqueurs épigénétiques qui limitent les informations de l'ADN peut être exprimée; ceux-ci sont transmis lorsque la cellule se reproduit de sorte que les futures cellules filles seront également spécialisés.
Chez les adultes, la différenciation cellulaire se produit également dans le même but.cellules souches adultes ont aussi besoin de former des cellules spécialisées nécessaires pour effectuer des fonctions vitales. Les cellules souches adultes peuvent toutefois être limitées à la formation de certaines catégories de cellules, ces limites sont appelés comme la puissance de la cellule. Certains, appelé totipotentes ou pluripotentes, ont le potentiel de former n'importe quel type de cellules spécialisées. D'autres, appelés multipotentes, sont plus limitées. Par exemple, le sang formant des cellules souches adultes dans la moelle osseuse ne peut produire différents types de cellules sanguines.