정상적인 조건에서 대부분의 성체 세포는 손실된 세포를 대체하기 위해 내부 또는 외부 요인에 의해 자극을 받지 않는 한 비증식 상태로 유지됩니다. 비정상적인 세포 증식은 세포의 성장이 정상 세포와 과도하게 성장하여 조정되지 않는 상태입니다. 이러한 상황에서는 자극이 중단된 후에도 세포 분열이 동일한 과도한 방식으로 지속되어 지속적인 종양으로 이어집니다. 종양은 손상된 세포에서 발생하며, 이 세포는 복제되어 손상이 딸세포와 미래의 모든 딸세포에 전달됩니다. 이러한 비정상적인 세포 증식은 우리가 암이라고 부르는 것의 특징을 규정한다. 이 상태를 설명하는 가장 좋은 예는 Ras 및 MYC 단백질의 돌연변이입니다.

정상 Ras 단백질은 세포 표면 수용체에서 세포 내부로의 신호 전달에 기능하는 GTPase입니다. Ras 단백질은 세포 성장 중에 ON과 OFF 상태 사이를 순환하는 이진 스위치로 표시할 수 있습니다. 일반적으로 이러한 스위치는 엄격하게 조절되지만, 암과 같은 Ras 관련 질병에서는 Ras 유전자 돌연변이 또는 그 조절자가 Ras 단백질을 지속적으로 활성화시킵니다. 예를 들어, K-Ras 단백질(Ras 단백질의 일종)에서 단일 아미노산 미스센스 돌연변이가 발생하면 정상적인 기능이 손상됩니다. 돌연변이 K-Ras는 비활성화될 수 없어 지속적인 성장 자극으로 이어집니다. K-Ras 돌연변이는 인간 암의 15%-20%에서 발생하며 대장암, 폐암, 췌장암 및 백혈병에서 가장 흔하게 볼

수 있습니다.

비정상적인 세포 증식은 돌연변이로 인해 MYC 단백질이 과발현될 때도 발생할 수 있습니다. MYC 종양유전자는 "초전사 인자(super-transcription factor)"군에 속하며 인간 암의 50% 이상에서 탈조절됩니다. MYC는 단백질 번역, 세포주기 진행, 리보솜 생합성, 세포 증식, 분화, 생존 및 면역 감시를 포함한 다양한 세포 기능에 영향을 미칩니다.