SIKLUS SEL
Siklus sel adalah fungsi sel yang paling mendasar berupa duplikasi akurat sejumlah besar DNA di dalam kromosom, dan kemudian memisahkan hasil duplikasi tersebut hingga terjadi dua sel baru yang identik. Siklus sel yang berlangsung kontinu dan berulang (siklik), disebut proliferasi. Keberhasilan sebuah proliferasi membutuhkan transisi unidireksional dan teratur dari satu fasa siklus sel menuju fasa berikutnya. Jenjang reaksi kimia organik yang terjadi seyogyanya diselesaikan sebelum jenjang berikutnya dimulai. Sebagai contoh, dimulainya fasa mitosis sebelum selesainya tahap replikasi DNA akan menyebabkan sel tereliminasi.
Pada sel prokariota yang tidak memiliki inti sel, siklus sel terjadi melalui suatu proses yang disebut pembelahan biner, sedang pada sel eukariota yang memiliki inti sel, siklus sel terbagi menjadi dua fasa fungsional, fasa S dan M, dan fasa persiapan, G1 dan G2.
1. FASE S(SINTESIS)
Merupakan tahap terjadinya replikasi DNA. Pada umumnya, sel tubuh manusia membutuhkan waktu sekitar 8 jam untuk menyelesaikan tahap ini. Hasil replikasi kromosom yang telah utuh, segera dipilah bersama dengan dua nuklei masing-masing guna proses mitosis pada fasa M.
2. FASE M (MITOSIS)
Interval waktu fasa M kurang lebih 1 jam. Tahap di mana terjadi pembelahan sel (baik pembelahan biner atau pembentukan tunas). Pada mitosis, sel membelah dirinya membentuk dua sel anak yang terpisah. Dalam fasa M terjadi beberapa jenjang fasa yaitu :
a. Profasa, fasa terjadinya kondensasi kromosom dan pertumbuhan pemintalnya. Pada saat ini kromosom terlihat di dalam sitoplasma.
b. Metafasa. kondensasi kromosom pada bidang ekuatorial mencapai titik puncak
c. Anafasa. Tiap sentromer mulai terpisah dan tiap kromatid dari masing-masing kromosom tertarik menuju pemintal kutub.
d. Telofasa. Kromosom pada tiap kutub mulai mengalami dekondensasi, diikuti dengan terbentuknya kembali membran inti sel dan sitoplasma perlahan mulai membelah.Dalam telofasa terjadi sitokinesis. Pembelahan sitoplasma selesai setelah terjadi oleh interaksi antara pemintal mitotik, sitoskeleton aktomiosin dan fusi sel, dan menghasilkan dua sel anak yang identik.
e. Interfasa. Merupakan sebuah jedah panjang antara satu mitosis dengan yang lain. Jedah tersebut termasuk fasa G1, S, G2.
- FASE G1 (GAP) DAN FASE G2
Fasa G yang terdiri dari G1 dan G2 adalah fasa sintesis zat yang diperlukan pada fasa berikutnya. Pada sel mamalia, interval fasa G2 sekitar 2 jam, sedangkan interval fasa G1 sangat bervariasi antara 6 jam hingga beberapa hari. Sel yang berada pada fasa G1 terlalu lama, dikatakan berada pada fasa G0 atau “quiescent”. Pada fasa ini, sel tetap menjalankan fungsi metabolisnya dengan aktif, tetapi tidak lagi melakukan proliferasi secara aktif. Sebuah sel yang berada pada fasa G0 dapat memasuki siklus sel kembali, atau tetap pada fasa tersebut hingga terjadi apoptosis.
Pada umumnya, sel pada orang dewasa berada pada fasa G0. Sel tersebut dapat masuk kembali ke fasa G1 oleh stimulasi antara lain berupa: perubahan kepadatan sel, mitogen atau faktor pertumbuhan, atau asupan nutrisi.
Transisi G0 ke G1
Fasa transisi dari fasa G0 ke fasa G1 disebut fasa prima atau fasa kompetensi replikatif,pada hepatosit, fasa prima dipicu oleh sekresi sitokina IL-6 dan TNF-α oleh sel Kupffer yang menyebabkan hepatosit kehilangan sebagian massanya. Potensi proliferasi hepatosit setelah kehilangan sebagian massanya.
Berbagai protein disintesis pada fasa G1 setelah sel meninggalkan fasa G0, beberapa ribosom baru dibuat untuk mempercepat sintesis protein. Sejumlah protein yang dihasilkan berupa enzim untuk mengembalikan fungsi metabolik yang hilang saat sel berada pada fasa G0, seperti enzim yang dibutuhkan untuk sintesis isoprenoid, zat yang diperlukan untuk aktivitas onkogen Ras dan sintesis poliamina, yang mempunyai banyak fungsi termasuk menyediakan ikatan ionik dengan asam nukleat. Onkogen Ras disintesis sebagai protein prekursor dan membutuhkan proses paska-translasi sebelum dapat menjadi aktif dan melakukan transformasi sel.Enzim lain yang berperan dalam sintesis DNA, seperti timidina kinase, DNA polimerase dan histon juga dihasilkan.
Fase G2 merupakan yaitu periode antara selesainya sintesa DNA ke pembelahan sel. Selama fase gap baik G1 maupun G2 adalah saat aktivitas metabolisme berlangsung.
Dari jurnal yang berjudul “TELAAH BEBERAPA FUNGSI TITIK UJI SIKLUS PEMBELAHAN SEL FASE G1 DAN S DARI INHIBITOR KINASE-BERGANTUNG-SIKLIN SIC1” diketahui sebelum pembagian, sel harus memastikan bahwa mereka menyelesaikan replikasi DNA, DNA perbaikan dan perakitan spindel, serta ukuran tertentu pertumbuhan. Hal ini dilakukan dengan kontrol umpan balik pada titik-titik dalam siklus sel disebut “checkpoint” Karena Sic1 dapat menghambat Cdc28 dan hilangnya Sic1 menyebabkan tingginya tingkat kehilangan dan kerusakan kromosom, yang jelas peran Sic1 adalah sebagai protein pos pemeriksaan yang memantau berhasil penyelesaian peristiwa siklus sel tertentu dan menghentikan siklus sel sebelum peristiwa lain dapat dimulai.Dalam makalah ini fungsi beberapa checkpoint dari Sic1 dalam fase G1 dan S dari siklus sel diuji. Hasil menunjukkan Sic1 tidak diperlukan untuk penangkapan siklus sel sebagai respons terhadap DNA.
Mary Kate Boner, dkk dalam jurnalnya yang berjudul “Mitotic Spindle Proteomics in Chinese Hamster Ovary Cells” menjelaskan bahwa mitosis adalah proses fundamental dalam pengembangan semua organisme. Gelendong mitosis memandu sel melalui mitosis dalam keseimbangan pemisahan ( segregasi ) kromosom, dan perkembangan pembelahan sel. Diketahui dari gelendong mitosis sel indung telur hamster cina menggunakan Multi-dimensi Identifikasi Teknologi Protein (MudPIT).
Meiosis juga dapat melakukan deregulasi untuk berubah menjadi mitosis “baru”. Proses ini dinamakan apomeiosis. Apomeiosis berperan penting dalam apomixis, yaitu reproduksi aseksual melalui benih klonal. Teknik rekayasa apomixis dilakukan dengan mengisolasi dan mengkarakterisasi suatu gen baru yang terlibat langsung dalam pembelahan meiosis kedua. Genotip baru yang timbul disebut MIME. Pada akhirnya diperoleh gamet diploid yang fungsional dan identik dengan induknya (d’Erfurth, dkk, 2009).
Untuk mengamati terjadinya mitosis juga dapat diamati pada monosit darah domba menggunakan teknik kultur jaringan. Sel-sel tersebut tumbuh, setelah membentuk makrofag, mereka terbagi-bagi oleh mitosis. Puncak pengamatan apabila sel-sel makrofag sudah mencapai 2000 sel. Aktivitas mitosis biasanya mulai berkurang (Greenwood, 1973).
Ekspresi gen sangat penting untuk transisi siklus sel. Pengaturan ini membutuhkan protein LIN-9. Protein LIN-9 di dalam tubuh manusia memiliki fungsi penting dalam regulasi transkripsional G2/M gen. Penipisan LIN-9 oleh RNAi dalam fibroblas manusia sangat merusak perkembangan proliferasi dan penundaan transkripsi G2/M gen. Aktivasi gen ini terkait dengan hubungan antara LIN-9 dan B-MYB untuk perkembangan ke mitosis (Osterlah, dkk, 2007).
PEMBELAHAN SEL
Dikenal adanya tiga macam pembelahan sel, yaitu : amitosis, mitosis dan meiosis. Amitosis merupakan reproduksi sel secara langsung tanpa melalui tahap-tahap pembelahan.
Mitosis merupakan cara reproduksi sel melalui tahap-tahap yang teratur. Secara garis besar ciri dari setiap tahap pembelahan mitosis adalah :
- Interfase
Sel nampak sama dengan sel fase interfase, perubahan belum terdeteksi
- Profase
Kromatin menjadi kromosom yang jelas terlihat, pada sitoplasma ada dua pusat yang terbentuk dari mikrotubul, dinding inti hilang, pada akhir profase dua pusat saling menjauh ke kutub berlawanan dan spindel mikrotubul yang berhubungan dengan pusat terbentuk
- Metafase
Spindel mitosis terbentuk sempurna, sentromer kromosom berbaris pada bidang metafase di daerah ekuator sel
- Anafase
Ketika sentromer memisahkan kromatid-kromatid ke masing-masing kutub, sel mulai memanjang
- Telofase
Kebalikan profase, pemanjangan sel yang dimulai saat anafase berlanjut, dinding inti mulai terbentuk
Sitokinesis
Ini bagian akhir telofase, yaitu proses pembagian sitoplasma yang berlangsung bersamaan dengan fase telofase, di mana dua sel anakan berpisah benar. Sitokinesis berbeda antar sel tanaman dan sel hewan. Pada sel hewan sitokinesis berlangsung melalui proses pembentukan “cleavage furrow”, yang dimulai dari penonjolan landai pada permukaan sel. Pada sel tumbuhan sitokinesis berlangsung melalui pembentukan “lempeng sel”.
Meiosis merupakan reproduksi sel melalui tahap-tahap pembelahan seperti pada mitosis, tetapi dalam prosesnya terjadi pengurangan (reduksi) jumlah kromosom. Meiosis terbagi menjadi dua tahap besar yaitu Meiosis I dan Meiosis II. Baik meiosis I maupun meiosis II terbagi lagi menjadi tahap-tahap seperti pada mitosis.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar