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细胞分化(cell differentiation)指的是生物体内的细胞逐渐产生出形态结构、功能特征各不相同的细胞类群的过程，本质则是细胞内的基因组的选择性表达方式，通过不同通道的开启或关闭，产生相应的蛋白质，细胞在分化的过程通常都是不可逆的。但是在某些条件下，分化了的细胞也可以发生可逆性变化，回到其未分化状态，该过程称为去分化(dedifferentiation)。
细胞分化的特点主要有以下三点： 
持久性:细胞分化贯穿于生物体整个生命进程中,在胚胎期达到最大程度。
稳定性和不可逆性:通常分化了的细胞会一直保持分化后的状态,直至最终凋零。 普遍性:生物界普遍存在。 美国的科学家于去年的10月12日公布了一项破解细胞分化秘密的新研究 ，提出了对于细胞分化的最新发现： 人体的干细胞分化为心肌细胞或者其他类型的细胞，取决于基因组上的某些片段是否被激活，由DNA在细胞核中的位置决定。 
决定分化成不同细胞的关键基因染色质在细胞核周围被隔离，当心脏干细胞分化为心肌细胞时，含有心脏细胞基因的基因组区域从核周区释放出来。这一些被隔离沉默的DNA区域称作核纤层蛋白结合区（LAD）。
新研究显示：细胞核边缘的特定DNA沉默区域的调整和改变决定了细胞分化的类型。比如，如果LAD使神经元基因保持沉默不表达的话，那么这种细胞就不会成为神经元，但是如果心脏细胞基因被释放出来，这些干细胞就会分化成心肌细胞。这是人类首次发现细胞分化路径由基因组的可及性决定。
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