## Van stamcellen tot gespecialiseerde cellen (VWO)

Alle cellen van een organisme bevatten hetzelfde DNA. Hoe komt het dat de ene cel zich tot een kraakbeencel ontwikkelt en de andere tot een zaadcel?
Een van de verklaringen is dat bij een celdeling de eiwitten niet gelijk verdeeld worden over de twee dochtercellen. De dochtercellen zijn dan dus niet geheel identiek.
Ook stoffen zoals hormonen spelen waarschijnlijk een belangrijke rol.
Zij activeren specifieke transcriptiefactoren, die vervolgens op de promotor vlak voor een bepaald gen binden. Hier bindt dan het DNA polymerase, zodat het gen wordt afgelezen.
Hormonen kunnen ook transciptiefactoren activeren die de binding van RNA polymerase juist blokkeren (repressors). Tenslotte kunnen inducers een rol spelen bij de ontwikkeling van verschillende typen cellen.
Een voorbeeld is het lac operon. Het regulator gen codeert voor een repressor, die de operator blokkeert. Als lactose aanwezig is, wordt de repressor geïnactiveerd doordat lactose de vorm van de repressor verandert.
Bijna alle dieren hebben een kop en een staart en zijn dus van voor naar achter verschillend.
Een bepaalde groep genen blijkt verantwoordelijk voor het ontstaan van de verschillen langs de lengte as van het dier. Deze genen worden Hox-genen genoemd. Ze zijn al actief als het dier nog maar uit een paar cellen bestaat.
Op verschillende plekken langs de lichaamsas worden verschillende combinaties van Hox-genen actief.
Dit bepaalt de ontwikkeling van die plek tot een bepaald lichaamsdeel, bijvoorbeeld een kop, een achterlijf of een borstsegment. Producten van Hox-genen (eiwitten) kunnen de celkern binnengaan en daar andere genen aan of uit zetten. Zo zorgen ze voor de specialisatie van (groepen) cellen tot een bepaald celtype.
We vinden (nagenoeg) dezelfde Hox-genen in alle dieren terug; een aanwijzing dat het zeer essentiële genen zijn, die bovendien vroeg in de evolutie zijn ontstaan. Planten hebben een andere groep regulatorgenen die een vergelijkbare functie vervullen.