多細胞生物の形成は、胚の中の小さな類似した細胞の集まりから始まり、継続的な細胞分裂と特殊化によって、それぞれが生物の生命において独自の役割を持つ、協力的な細胞のコミュニティ全体が生み出されます。 細胞の協力を通じて、生物はその構成要素の合計よりもはるかに多くなる。
Encyclopædia Britannica, Inc.
受精卵は増殖して娘細胞の一群を作り出し、それぞれが集合体全体の中での位置に応じた構造と機能を持つようになる。 娘細胞はすべて同じ染色体をもっており、したがって同じ遺伝情報をもっている。 このように共通の遺伝子を持つにもかかわらず、異なる種類の細胞は異なる振る舞いをし、異なる構造を持つ。
胚の発生過程では、完全に発達した個体に見られるすべての種類の細胞が単に作られるだけでは不十分で、異なる遺伝子セットを発現して、異なるタンパク質を生成しなければならない。 各細胞型は適切な時期に適切な場所に、適切な割合で形成されなければならない。さもなければ、生物とは似ても似つかない、ランダムに取り合わせられた細胞のごちゃ混ぜが存在することになる。 そうでなければ、ランダムに並んだ細胞の寄せ集めとなり、生物らしくありません。生物の秩序ある発展は、細胞決定と呼ばれるプロセスに依存しており、最初は同一の細胞が、異なる発展経路に移行していくのです。 細胞決定の基本は、細胞が胚の異なる領域で異なる化学物質を検出する能力である。 ある細胞が検出する化学シグナルは、隣接する細胞が検出するシグナルとは異なる場合があります。 細胞が検出したシグナルは、一連の遺伝子を活性化し、その細胞が胚の中でどのような位置にいるかによって適切な方法で分化するように指示する。 ある細胞で活性化される遺伝子セットは、その周囲の細胞で活性化される遺伝子セットとは異なる。 このような細胞決定プロセスには、初期胚における細胞間のコミュニケーションという精巧なシステムが必要なのです」
Bruce M. Alberts