Différenciation cellulaire

Au cours du développement d'un organisme pluricellulaire, la plupart des cellules issues de la cellule-œuf subissent une spécialisation progressive, appelée différenciation, qui les conduira à un rôle précis dans l'organisme. Exemples : cellule de l'épiderme, globule rouge, blanc, cellule nerveuse, hépatique... D'autres ne se spécialisent pas, elles conservent un état dit indifférencié dans le but d'assurer le renouvellement des cellules différenciées. Ce sont les cellules-souches. Toutes les cellules-souches n'ont d'ailleurs pas le même potentiel. On distingue les cellules totipotentes, telles que la cellule-oeuf qui résulte de la fécondation et les cellules issues des toutes premières divisions, qui sont capables de produire tous les types de cellules de l'organisme auquel elles appartiennent, et les cellules pluripotentes dont la capacité est limitée à quelques types cellulaires, comme les cellules de la moëlle osseuse qui produisent la lignée cellulaire dite erythropoïétique à laquelle appartiennent les globules rouges (assurant le transport de l'oxygène dans le sang) et les globules blancs (composants du système immunitaire).

Toutes les cellules d'un individu, depuis la cellule-œuf jusqu'à celles de l'adulte, possèdent la même information génétique. La spécialisation que l'on observe au cours du développement tient au fait que ce ne sont pas toujours les mêmes gènes qui sont actifs dans chaque cellule. Et le fait que tel ou tel gène soit actif ou non à un stade du développement et à un endroit de l'organisme donnés repose sur des mécanismes de régulation complexes des gènes les uns sur les autres. Ce contrôle des gènes entre eux peut être unidirectionnel ou réciproque, positif ou négatif, et s'exercer au sein d'une cellule ou bien d'une cellule à l'autre. Il peut se faire à tous les niveaux de l'expression du gène, depuis la quantité d'ARN produit par un gène donné, la durée de vie de cet ARN dans la cellule, le taux de production des protéines à partir de cet ARN, leur durée de vie, chaque niveau dépendant de la présence de facteurs eux-mêmes produits par d'autres gènes la plupart du temps...