Am Anfang besitzt eine Zelle Totipotenz. Also kann sich eine Zelle zum beliebigen Zelltyp entwickeln. Die Zelle kann also alle in ihr enthaltenen Gene benutzen. Mit der Differenzierung endet aber die Totipotenz einer Zelle. Die Differenzierung ist eine Reihe von Signalen und Möglichkeiten, aufgrund derer sich eine Zelle zu einer bestimmten Zelle entwickelt und einen bestimmten Teil der genetischen Information nutzt. Zum Beispiel, kann die Muskelzelle nach Differenzierung nicht zur Hautzelle werden. Aber wenn man die Kenntnis über Signale und Möglichkeiten, die Differenzierung hervorrufen, besitzt, kann man Zellen umprogrammieren und sie für die Heilung der Krankheiten und der Verletzungen benutzen. Wissenschaftler haben schon eine Reihe der Versuche zur Zellprogrammierung durchgeführt. So hat man einen Versuch an Kaulquallen durchgeführt, um herauszufinden, ob deren Zellen zur Programmierung fähig sind und ab wann. Als Ergebnis des Versuches hat man tatsächlich herausgefunden, dass sich eine Kaulquallezelle bis zum Blastula-Stadium, während dessen ein Organismus aus 8. 000 bis 16.000 Zellen besteht, zum vollständigen Organismus entwickeln kann. Die Zellen aus späteren Stadien sind dazu nicht fähig. Während eines anderen Versuches, ist es einem Forscher gelungen, aus einer Hautzelle eines adulten Frosches eine Kaulqualle entwickeln zu lassen. Der Forscher hat den Zellkern einer Hautzelle in die Eizelle eines Frosches eingebracht, aus der er vorher den Zellkern entfernt hat. Als Ergebnis hat sich aus der Hautzelle eines adulten Frosches eine Kauqualle entwickelt, die mit dem adulten Frosch genetisch identisch war. Damit ist dem Forscher zum ersten Mal gelungen, einen Klon zu erzeugen. In der Folgezeit wurden andere Tiere kloniert. Darunter ist das bekannte Schaf Dolly. Die Tiere erreichen die Differenzierung der Zellen, wenn die Zellen darauf spezialisiert sind, einen bestimmten Zellentyp zu sein. Pflanzen behalten dennoch ihre Totipotenz, sodass sich aus dem wurzellosen Pflanzenstück eine Pflanze mit Wurzeln entwickeln kann.