Wewnątrz jąder komórkowych zarówno organizmów eukariotycznych, jak i prokariontów występują struktury będące formą organizacji materiału genetycznego, tzw. chromosomy, których główną funkcją jest przenoszenie tegoż materiału z pokolenia na pokolenie.
Dział: Genetyka
Mutacje to jedna z głównych przyczyn różnorodności wśród organizmów. Niewielkie zmiany w materiale genetycznym mogą stanowić potężną siłę w procesie ewolucji.
Zrozumienie różnorakich procesów biologicznych – fizjologicznych, rozwojowych, ekologicznych – wymaga prowadzenia dokładnych, szczegółowych i powtarzalnych badań naukowych. Niezwykle istotne w tego typu badaniach jest korzystanie z odpowiedniego narzędzia i takim właśnie narzędziem jest organizm modelowy. W zależności od problematyki może być to mikroorganizm, organizm roślinny bądź zwierzęcy (co istotne – organizm inny niż człowiek). Zakłada się, że informacje, dane, teorie otrzymane dzięki wykorzystaniu takiego modelu będą mogły znaleźć zastosowanie do innych, często bardziej złożonych organizmów, głównie do człowieka.
Regulacja genów za pośrednictwem cząsteczek mikroRNA (miRNA) odgrywa ważną rolę w wielu procesach fizjologicznych organizmów żywych. W artykule tym przedstawiono wpływ cząsteczki mikroRNA miR-941 na fizjologię i ewolucję człowieka. Cząsteczka mikroRNA miR-941 pojawiła się w linii ludzkiej de novo w okresie od sześciu do miliona lat temu, kiedy to wyewoluowała z sekwencji powtórzeń tandemowych. Badania ujawniły, że ma ona szczególnie silną ekspresję w komórkach pluripotencjalnych, hamując ich różnicowanie się oraz na szlakach sygnałowych hedgehog i insuliny, gdzie również wpływa na różnicowanie się komórek. Specyficzny dla człowieka efekt regulacji mikroRNA miR-941 jest wykrywany w mózgu, gdzie wpływa na geny zaangażowane w sygnalizację neuroprzekaźników. Wszystko to razem miało wpływ na ewolucję człowieka i jest przykładem skokowych zmian w linii ludzkiej.
Różnicowanie się komórek to proces, w trakcie którego z niewyspecjalizowanych komórek macierzystych bądź merystemalnych u roślin wykształcają się komórki różnych typów i rodzajów, które pełnią odmienne role w dorosłym organizmie. Zjawisko różnicowania najsilniej występuje podczas rozwoju zarodkowego, co nie oznacza jednak, że w dorosłym osobniku ten proces nie zachodzi, ma on jednak o wiele mniejszą skalę. Sam proces różnicowania wyraźnie zauważalny jest pod mikroskopem, gdzie można dostrzec, jak zmienia się wielkość, kształt i ruchliwość komórek. Niezróżnicowane komórki mają zazwyczaj kulisty kształt. Podczas różnicowania wewnątrz komórki zachodzą zmiany niedostrzegalne przez mikroskop, takie jak zmiana składników cytoplazmy czy właściwości fizjologicznych. Proces ten jest ściśle kontrolowany przez selektywną ekspresję genów. Co ciekawe, różnicowanie się komórek nie ma wpływu na materiał genetyczny w nich zawarty. Prawie każdy typ zróżnicowanej komórki ma w obrębie jednego organizmu taką samą informację genetyczną zawartą w DNA, z wyjątkiem takich komórek jak erytrocyty, które w trakcie dojrzewania pozbywają się jąder komórkowych.