Når en celle deler sig, dublerer den først sit DNA, så hver af de to resulterende celler har et komplet sæt genetisk materiale. Denne duplikeringsproces er dog ikke perfekt, og der kan opstå fejl. Disse kopieringsfejl er kendt som mutationer.
Mutationer kan være forårsaget af en række forskellige faktorer, herunder eksponering for kemikalier eller stråling, fejl fra cellens DNA-replikationsmaskineri eller beskadigelse af DNA'et af frie radikaler.
De fleste mutationer er skadelige, da de kan ændre genfunktion eller resultere i produktion af ikke-funktionelle proteiner. Dette kan føre til en række problemer, herunder celledød, udviklingsmæssige abnormiteter og kræft.
Celledifferentiering er den proces, hvorved celler i en flercellet organisme bliver specialiserede i struktur og funktion. Under differentiering mister celler evnen til at blive andre celletyper.
Celledifferentiering er vigtig af en række årsager, herunder:
- Det giver mulighed for udvikling af komplekse organismer med en række specialiserede væv.
- Det hjælper med at opretholde vævshomeostase ved at sikre, at celler erstattes med lignende celler.
- Det hjælper med at forhindre somatisk evolution ved at begrænse spredningen af mutationer.
Somatisk evolution er udviklingen af celler i en flercellet organisme. Det kan opstå, når der opstår mutationer i somatiske celler (ikke-reproduktive celler), og disse celler er så i stand til at dele sig og videregive mutationerne til deres datterceller.
Somatisk evolution kan føre til en række problemer, herunder:
- Kræft: Somatiske mutationer kan forårsage, at celler bliver kræftfremkaldende, hvilket er en tilstand karakteriseret ved ukontrolleret cellevækst og -deling.
- Udviklingsmæssige abnormiteter: Somatiske mutationer kan føre til udviklingsmæssige abnormiteter, såsom fødselsdefekter.
- Aldring: Somatiske mutationer menes at bidrage til ældningsprocessen ved at få celler til at akkumulere skader og til sidst dø.
Celledifferentiering er en vigtig beskyttelsesmekanisme mod somatisk evolution. Ved at begrænse cellernes evne til at dele sig og videregive mutationer hjælper celledifferentiering med at opretholde vævshomeostase og forhindre kræft, udviklingsabnormiteter og aldring.