La división celular asimétrica es un mecanismo universal y crítico para la generación de diversidad celular y un proceso clave en la biología del cáncer y de las células madre.
La división celular por mitosis generalmente se considera un proceso altamente simétrico en el que los diferentes componentes celulares se distribuyen uniformemente entre las células resultantes. A veces, sin embargo, la división celular puede ser asimétrica, dando como resultado diferencias en el tamaño celular, la composición o la capacidad de diferenciarse en tipos de células específicos. Un ejemplo clásico de división asimétrica son las células madre animales, esta asimetría les permite regenerarse a la vez que dan lugar a una nueva célula que entra en un programa de diferenciación. Los defectos en el proceso de división de las células madre pueden provocar la degeneración o el envejecimiento de los tejidos debido a la disminución del número de dichas células.
Por otro lado, las células madre pueden provocar la proliferación de tejidos o tumores. Quizás el ejemplo más representativo de división asimétrica en términos de organismos unicelulares sea Saccharomyces cerevisiae. La alta conservación evolutiva de los mecanismos que regulan la divisón asimétrica ha convertido a esta levadura en un modelo extremadamente útil para estudiar el proceso de división.
Un aspecto importante del desarrollo de los organismos multicelulares es la generación de múltiples tipos celulares muy diversos a partir de una sola célula. En algunos casos, esto se logra a través de la división celular asimétrica, llamada así porque las dos células hijas resultantes reciben diferentes combinaciones de factores de destino celular, las moléculas que determinarán cada tipo de célula se convertirán. A lo largo de la evolución, se han seleccionado diferentes estrategias para lograr este objetivo. Uno de estos se observó en células que se originan en los órganos sensoriales de la mosca del vinagre Drosophila melanogaster.
Cuando una de las células se divide, produce dos células hijas, llamadas pIIa y pIIb, de las cuales solo la primera célula recibe una gran cantidad de vesículas llamadas endosomas Sara, que contienen factores de destino celular. Lo sorprendente de esta situación es que las vesículas en cuestión se distribuyen uniformemente en el centro de la célula durante la mayor parte de la división y parecen terminar distribuidas uniformemente entre las dos células hijas. Pero justo antes de que la célula se divida en dos, las vesículas se acumulan rápidamente en un lado y terminan en una de las células hijas.