Ćelijska_diferencijacija
Mehanizmi
400px|thumb| Mehanizmi ćelijske diferencijacije. Svaki specijalizirani tip ćelije u organizmu ispoljava podskup svih gena koji čine genom date vrste. Svaka tip ćelije definiran je posebnim obrascem regulirana ekspresija gena. Diferencijacija ćelije je stoga prelazak ćelije s jednog tipa ćelije u drugi i uključuje prelazak s jednog obrasca ekspresije gena u drugi. Ćelijska diferencijacija tokom razvoja može se shvatiti kao rezultat djelovanja regulacijske mreže gena. Regulativni gen i njegovi cis-regulatorni moduli čvorovi su u regulacijskoj mreži gena; oni primaju ulaz i stvaraju izlaz drugdje u mreži. > Pristup biologiji sistema, u razvojnoj biologiji naglašava važnost istraživanja utjecaja mehanizama razvoja za stvaranje predvidljivih obrazaca (morphogeneza). Međutim, nedavno je predloženo alternativno gledište, na osnovu stohastičke ekspresije gena, ćelijsko diferenciranje je rezultat darvininskog selektivnog procesa koji se odvija među ćelijama. U tom okviru, proteinske i genske mreže rezultat su ćelijskih procesa, a ne njihov uzrok. thumb|left|350px|Pregled glavnih signla puteva transdukcije Dok su evolucijski sačuvani molekulskii procesi uključeni u ćelijske mehanizme koji stoje na osnovi ovih prekidača, u životinjskim vrstama one su vrlo različite od dobro okarakterisanih operonskih mehanizama regulacije bakterijskih gena, pa čak i od najbližih životinjskih jednoćelijskoh srodnika,  holozoa. Konkretno, ćelijskaa diferencijacija u životinja uveliko je zavisna od biomolekulskog kondenzata regulatornih proteina i pojačivača sekvenci DNK. Ćelijska diferencijacija često se kontrolira ćelijskom signalizacijom. Mnoge molekulie signala koji prenose informacije iz ćelije u ćeliju tokom kontrole ćelijske diferencijacije nazivaju se faktori rasta. Iako se pojedinosti specifičnih putevaa transdukcija signala razlikuju, ovi putevi često dijele sljedeće opće korake. Ligand proizveden u jednoj ćeliji veže se za receptor u vanćelijskoj regiji druge ćelije, izazivajući konformacijsku promjenu receptora. Oblik citoplazmatskog domena receptora se mijenja, a receptor dobija enzimsku aktivnost. Receptor zatim katalizira reakcije koje fosforiliraju ostale proteine, aktivirajući ih. Kaskada reakcija fosforilacije na kraju aktivira uspavani faktor transkripcije ili citoskeletni protein i tako doprinosi procesu diferencijacije u ciljnoj ćeliji. Ćelije i tkiva mogu se razlikovati po kompetenciji i njihovoj sposobnosti da reaguju na vanjske signale, istraživali su ulogu leće u nastanku očiju kod pećinskih i površinskih riba, upečatljiv primjer indukcije. otkrili su da se vezikule sočiva površinske ribe mogu navesti druge dijelove oka da se razvijaju u pećinskim i površinskim ribama, dok vezikule sočiva ribe koja živi u pećinama ne mogu. Ostali važni mehanizmi spadaju u kategoriju asimetrične diobe ćelija, dioba koje daju kćerinsne ćelije s različitim razvojnim sudbinama. Asimetrične diobe ćelija mogu se pojaviti zbog asimetrično izraženih majčinskih '''citoplazmatskih determinanti''' ili zbog signalizacije. U bivšem mehanizmu, tokom citokineze nastaju različite ćelije-kćerke zbog neravnomjerne raspodjele regulatornih molekula u matičnoj ćeliji; različita citoplazma koju svaka kćerka ćelija nasljeđuje rezultira u različitom obrascu diferencijacije svake od njih. Dobro proučeni primjer stvaranja obrasca asimetričnih dioba je ambriogeneza u rodu Drosophila, u uzorku prednje i stražnje osovine. Molekule RNK su važan tip kontrolnog signala unutarćelijske diferencijacije. Molekulska i genetička osnova asimetričnih ćelijskih dioba, proučavana je i u zelenim algama roda „Volvox“, modelnim sistemom za proučavanje pojave kako jednoćelijski organizmi mogu evoluirati u višećelijske.