Внутри каждой клетки работает сложная сеть генов, которая определяет, кем она станет — нервной клеткой, мышечной или частью кожи. Этот выбор часто напоминает переключение тумблера: два устойчивых положения, и клетка решает, в какую сторону качнуться. Но у клеток есть особенность, которую редко учитывают в таких моделях, — они делятся.
Авторы работы взяли простую модель генетического переключателя и добавили в неё деление. Они нашли чёткие границы, которые разделяют пути к разным судьбам. Оказалось, что деление может кардинально менять эти границы. Две клетки с идентичными начальными настройками после деления могут оказаться в противоположных состояниях. Учёные даже определили область разногласий — зону, где предсказания без учёта деления оказываются неверными.
Это значит, что судьба клетки не всегда предопределена её начальным состоянием. Сам процесс деления способен переписать программу развития, создавая разнообразие там, где его не ждали.
Генетический переключатель, который изучали авторы, в природе работает в бактериях, помогая им запоминать условия среды и передавать эту память потомкам.