Differensiering fra synlig udifferensierte forløper celler oppstår i løpet av embryonale utvikling, under metamorfose av larval former, og etter delingen av deler i asexual reproduksjon. Det foregår også i voksen organismer under fornyelse av vev og regenerering av manglende deler. Dermed, celledifferensiering er en viktig og kontinuerlig prosess i alle stadier av livet.
synlig differensiering av celler er bare den siste av en progressiv sekvens av tilstander., I hver stat, cellen i større grad blir begått mot en type celle som det kan utvikle seg. Statene engasjement er noen ganger beskrevet som «spesifikasjon» til å representere en reversibel type forpliktelse og som «besluttsomhet» for å representere en alvorlig forpliktelse. Selv om stater av spesifikasjon og besluttsomhet begge representerer differensial-genet aktivitet, egenskaper av embryonale celler er ikke nødvendigvis de samme som de av fullt differensierte celler. Spesielt celler i spesifikasjonen sier vanligvis ikke er stabile over lengre perioder.,
To mekanismer bringe om endrede forpliktelser i ulike regioner av det tidlige embryoet: cytoplasma lokalisering og induksjon. Cytoplasma lokalisering er tydelig i de tidligste stadier av utviklingen av fosteret. I løpet av denne tiden, embryoet deler uten vekst, gjennomgår spalting avdelinger som produserer separate celler som kalles blastomeres. Hver blastomere arver en bestemt region av den opprinnelige egg cytoplasma, som kan inneholde ett eller flere regulerende stoffer som kalles cytoplasma faktorer., Når embryoet har blitt en solid masse blastomeres (kalt en morula), er det vanligvis består av to eller flere forskjellig forpliktet celle bestander—et resultat av blastomeres å ha innarbeidet forskjellige cytoplasma faktorer. Cytoplasma påvirkningsfaktorer kan bestå av mRNA-eller protein i en bestemt tilstand av aktivering. Et eksempel på påvirkning av cytoplasmatiske determinanten er en reseptor kalt Toll, som ligger i membraner av Drosophila (bananflue) egg., Aktivering av Toll sikrer at blastomeres vil utvikle seg til ventrale (undersiden) strukturer, mens blastomeres inneholder inaktive Toll vil produsere celler som vil utvikle seg til dorsal (tilbake) strukturer.
I induksjon, den andre mekanismen av engasjement, en substans som skilles ut av en gruppe av celler endrer utviklingen av en annen gruppe. I tidlige utvikling, induksjon er vanligvis lærerikt, det er, vevet forutsetter en annen tilstand av engasjement i nærvær av signal enn det ville i fravær av signalet., Induktiv signaler ofte tar form av konsentrasjon grader av stoffer som kan fremkalle en rekke ulike svar i ulike konsentrasjoner. Dette fører til dannelse av en rekke grupper av celler, som hver i en annen tilstand av spesifikasjonen. For eksempel, i Xenopus (klorte frosk) tidlig embryo inneholder en signalering sentrum kalt arrangør som utskiller hemmere av bein morfogenetiske proteiner (BMPs), som fører til en ventral-til-rygg (buk-to-back) gradient av BMP-aktivitet., Aktiviteten til BMP i den ventrale regionen av embryoet undertrykker uttrykk for transkripsjon faktorer som er involvert i dannelsen av sentrale nervesystemet og segmentert muskler. Undertrykkelse sikrer at disse strukturene er dannet bare på dorsal side, der det er redusert aktivitet i BMP.
Den siste fasen av differensiering innebærer ofte dannelsen av flere typer differensierte celler fra en forløper eller stilk cellen befolkningen. Terminal differensiering skjer ikke bare i sin spede begynnelse utvikling, men også i mange vev i postnatal liv., Kontroll av denne prosessen er avhengig av et system av lateral hemming i hvilke celler som er unike langs en bestemt vei å sende ut signaler om at rentefastsettelsen lignende differensiering av sine naboer. For eksempel, i det å utvikle sentrale nervesystemet hos vertebrater, nevroner oppstå fra en enkel rør av neuroepithelium, celler som har en overflate reseptor kalt Hakk. Disse cellene også ha en annen celle overflate molekyl kalt Delta som kan binde seg til og aktiverer et Hakk på tilstøtende celler., Aktivering av Hakk utløser en kaskade av intracellulære hendelser som fører til undertrykkelse av Delta produksjon og undertrykkelse av neuronal differensiering. Dette betyr at neuroepithelium genererer bare noen få celler med høyt uttrykk av Delta omgitt av et større antall celler med lavt uttrykk av Delta. Høy Delta-produksjon og lave Hakk aktivering gjør cellene kan utvikle seg til nerveceller. Lave Delta produksjon og høy Hakk aktivering gjør cellene forblir som forløper celler eller bli glial (støtte) celler., En tilsvarende ordning er kjent for å produsere de endokrine cellene i bukspyttkjertelen og goblet celler av tarmens epitel. Slik lateral hemming systemer til å fungere fordi cellene i en befolkning er aldri helt identiske til å begynne med. Det er alltid små forskjeller, for eksempel i antall Delta-molekyler som vises på celleoverflaten. Mekanismen for lateral hemming forsterker disse små forskjeller, bruke dem til å bringe om differensiert genuttrykk som fører til stabil og vedvarende tilstander av celledifferensiering.