Le but de la
différenciation des cellules est de fournir avec les organismes de différents
types de cellules spécialisées nécessaires pour effectuer des fonctions
spécifiques. Les organismes commencent à partir d'une seule cellule 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 cellule spécialisée. 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 composent les tissus et organes du corps. L'une des
propriétés d'une cellule souche est qu'il est non spécialisé- il manque de la
capacité d'exécuter l'une des fonctions spécifiques du corps. Sa principale
fonction est de créer des cellules spécialisées, et il contient l'information
génétique nécessaire pour former tout type de cellule, comme une cellule
sanguine ou d'une cellule nerveuse. Le processus de formation de ces cellules
spécialisées s'appelle la différenciation cellulaire.
Dans les
premières étapes du développement d'un être humain embryonnaire, la
différenciation se produit en fonction de l'emplacement des cellules souches.
Par exemple, ceux de la couche externe se différencient pour former des
cellules de la peau. Pendant le processus de différenciation, les cellules se
développent des formes spécifiques, des structures et des caractéristiques
nécessaires pour réaliser des fonctions particulières dans le corps.
Le procédé
consiste généralement en plusieurs étapes, avec la cellule de plus en plus
spécialisée à chacun. Ces étapes sont déclenchées par des signaux que les
scientifiques ne comprennent pas encore, mais on pense que certains des signaux
proviennent de l'environnement et de cellules voisines. D'autres signaux sont
internes et sont issus de la matière génétique, ou de l’ADN, à l'intérieur de
la cellule. Une fois la cellule est différenciée, il développe des marqueurs
épigénétiques qui limitent les informations 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.
Les cellules souches adultes ont également besoin pour former les cellules
spécialisées nécessaires pour l'exécution des fonctions vitales. Les cellules
souches adultes peuvent toutefois être limitées à la formation de certaines
catégories de cellules, ces limites sont appelées 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, les cellules hématopoïétiques
souches adultes dans la moelle osseuse ne peuvent produire différents types de
cellules sanguines.