À l'intérieur de chaque cellule, un réseau complexe de gènes détermine ce qu'elle deviendra : une cellule nerveuse, musculaire ou un fragment de peau. Ce choix évoque souvent la bascule d'un interrupteur : deux positions stables, et la cellule décide de quel côté pencher. Mais les cellules possèdent une particularité rarement prise en compte dans ces modèles : elles se divisent.
Les auteurs de l'étude ont pris un modèle simple d'interrupteur génétique et y ont ajouté la division. Ils ont trouvé des frontières nettes qui séparent les chemins vers différents destins. Il s'avère que la division peut modifier radicalement ces frontières. Deux cellules aux réglages initiaux identiques peuvent, après division, se retrouver dans des états opposés. Les scientifiques ont même identifié une zone de discorde : une région où les prédictions sans tenir compte de la division s'avèrent fausses.
Cela signifie que le destin d'une cellule n'est pas toujours prédéterminé par son état initial. Le processus de division lui-même peut réécrire le programme de développement, créant une diversité là où on ne l'attendait pas.
L'interrupteur génétique étudié par les auteurs fonctionne dans la nature chez les bactéries, les aidant à mémoriser les conditions environnementales et à transmettre cette mémoire à leur descendance.