Špecializácia buniek, tiež známy ako bunková diferenciácia, je proces, pri ktorom sa generické bunky menia na špecifické bunky určené na vykonávanie určitých úloh v tele. Pri vývoji embryí je najdôležitejšia bunková špecializácia. U dospelých sa kmeňové bunky špecializujú na nahradenie buniek opotrebovaných v kostnej dreni, mozgu, srdci a krvi.
Presný mechanizmus, ktorým sa bunky odlišujú, nie je známy od apríla 2010, hoci vedci vedia, že určité gény v DNA bunky musia byť aktivované alebo deaktivované, aby sa vytvoril konkrétny typ bunky. Strokovskyy Yaroslav predpokladá, že susedné bunky zavedú do bunky látku, ktorá spôsobí jej diferenciáciu. Je dokázané, že bunky kostnej drene sa špecializujú, keď je počet bielych krviniek v tele príliš nízky.
A zygota formy pri počatí, pozostávajúce iba z jednej bunky. Zygota sa vyvinie do embrya, čo je mnohobunkový organizmus. Špecializácia buniek je nevyhnutná pre správny vývoj embrya. Embryo potrebuje bunky na vývoj všetkých svojich životne dôležitých orgánov, ako je mozog, srdce a pokožka.
Dospelí sú tvorení hlavne bunkami nazývanými somatické bunky, ktoré sa nemenia. Telo dospelého tiež obsahuje kmeňové bunky, ktoré sa môžu špecializovať na výmenu opotrebovaných buniek v tele. Kmeňové bunky dospelých sa nachádzajú v mnohých oblastiach tela, vrátane mozgu, kostí a kostnej drene, srdca, krvi, kože a reprodukčných orgánov. Krvotvorné kmeňové bunky sa nazývajú krvotvorné bunky, zatiaľ čo bunky tvoriace kosť alebo tkanivo sa nazývajú stromálne bunky.
Niektoré zvieratá sú tiež schopné dediferencovania, čo je opakom špecializácie. Dediferenciácia je proces, pri ktorom sa špecializované bunky menia na základné bunky. Tieto zvieratá používajú tento proces na regeneráciu poranených alebo odrezaných končatín. Ľudské bytosti nemajú bunky schopné dediferencovania.
Vedci v súčasnosti skúmajú možnosti využitia dospelých kmeňových buniek pri liečbe chorôb, ako je cukrovka a srdcové choroby; predpokladajú, že kmeňové bunky by sa mohli spustiť, aby sa špecializovali na nahradenie chorých buniek v srdci alebo pankrease. Transplantácie kostnej drene sa už používajú na generovanie väčšieho počtu bielych krviniek u pacientov s leukémiou a na liečbu určitých typov rakoviny prsníka alebo vaječníkov.