细胞如何知道要长成什么?

克里斯·史密斯向剑桥大学的分子生物学家戴安娜·亚历山大提出了这个问题。

戴安娜:没错。我们身体里的所有细胞几乎都有相同的DNA，所以相同的染色体有相同的序列。但是细胞之所以不同是因为它们有不同的表达基因。为了解释基因表达如果你把基因组想象成一本有蛋白质配方的大书，基因表达就是其中一些配方被复制成RNA的地方，这有点像书中的书页的副本，这些书页直接用于产生蛋白质。所以不同的细胞类型有不同的蛋白质表达方式这些决定了它们的功能。对于视网膜细胞来说，你会产生光感受器，这样光感受器的基因就会表达出来。所以这些基因表达差异的背后是表观遗传机制这些机制通过决定基因组中哪一页被用来制造蛋白质来调节哪些基因被表达。

克里斯-我明白了。所以我可以总结一下身体里的每个细胞都有一本食谱的副本，但是不同组织里的不同细胞通过发挥或制作其中的一些食谱而不是全部来实现它们的特化。因此，脑细胞在发挥脑细胞特定的基因配方，而手部肌肉细胞则在表达手部肌肉基因，皮肤细胞知道自己是皮肤细胞。我想关键的问题是这些细胞一开始是怎么知道要这么做的?

戴安娜:在分化的过程中，也就是细胞特化的过程中，这些表观遗传机制被确立并落实到位。转录因子，也就是这些决定哪些基因被表达的蛋白质会留下这些表观遗传标记并决定哪些基因会在细胞分化后的最终形态中被表达。