Siklus Sel: Proses dan Tahapan yang Mengontrol Pembelahan Sel

Table of Contents

 

Siklus Sel Proses dan Tahapan yang Mengontrol Pembelahan Sel

INFOLABMED.COM - Siklus sel adalah serangkaian proses yang sangat terkoordinasi di mana sebuah sel eukariotik tumbuh, menggandakan DNA-nya, dan akhirnya membelah untuk menghasilkan dua sel anak yang identik. 

Pada manusia, siklus ini berlangsung sekitar 24 jam dalam kondisi kultur, namun di dalam tubuh, waktu yang dibutuhkan bisa lebih lama. 

Meski demikian, tahapan yang terjadi tetap sama, termasuk replikasi DNA dan pembagian kromosom yang teratur ke dalam sel anak.

Baca juga : Pola Keseluruhan Replikasi DNA: Bagaimana Proses Ini Terjadi di Dalam Sel

Siklus sel dibagi menjadi empat fase utama: G1SG2, dan M. Setiap fase memainkan peran penting dalam memastikan bahwa kromosom digandakan pada waktu yang tepat dan pembelahan sel menghasilkan dua sel anak dengan set kromosom yang sama.

Tahapan Siklus Sel

Siklus sel terdiri dari dua bagian utama: Interfase, yang merupakan periode non-mitosis, dan Mitosis, di mana pembelahan sel secara fisik terjadi. 

Interfase mencakup tiga tahapan: G1, S, dan G2, sedangkan mitosis atau fase M adalah saat pembagian nukleus dan sitoplasma terjadi.

Fase G1 (Gap 1) Fase G1 merupakan fase pertama dan biasanya yang terpanjang dari siklus sel. Fase ini berlangsung selama berminggu-minggu atau bahkan berbulan-bulan tergantung pada jenis sel. 

Dalam fase ini, sel tumbuh dan melakukan fungsi metabolik normalnya, seperti produksi protein dan organel, serta menjalankan fungsinya dalam organisme multiseluler.

Pada sel manusia diploid, yang memiliki 46 kromosom, fase G1 adalah waktu penting bagi sel untuk mempersiapkan replikasi DNA yang akan datang.

Fase S (Synthesis) Pada fase ini, replikasi DNA terjadi. Molekul-molekul DNA kromosom digandakan, dan titik-titik asal replikasi diaktifkan. Meskipun beberapa titik asal replikasi ada di setiap kromosom, proses ini memerlukan waktu sekitar 6 hingga 8 jam untuk selesai.

Setelah replikasi selesai, setiap kromosom memiliki dua molekul DNA yang terhubung pada centromere. Ini penting agar saat mitosis terjadi, masing-masing sel anak menerima salinan yang identik dari materi genetik.

Fase G2 (Gap 2) Setelah replikasi DNA, sel memasuki fase G2, di mana ia mulai mempersiapkan diri untuk pembelahan. Sel berada dalam keadaan tetraploid, dengan setiap kromosom berisi dua molekul DNA. Fase G2 biasanya berlangsung sekitar 3 hingga 4 jam.

Pada akhir fase ini, kromosom mulai mengembun untuk membentuk struktur metafase yang khas, yang merupakan persiapan langsung menuju mitosis.

Fase M (Mitosis) Fase M adalah saat di mana sel mengalami pembelahan inti dan sitoplasma. Mitosis biasanya berlangsung kurang dari satu jam dan menghasilkan dua nukleus anak, masing-masing dengan jumlah kromosom yang sama seperti sel induk. Proses ini memastikan bahwa sel-sel tubuh memiliki materi genetik yang identik.

Mekanisme Kontrol dalam Siklus Sel

Siklus sel tidak hanya sekadar serangkaian peristiwa yang terjadi secara acak, tetapi dikendalikan oleh sejumlah protein pengatur, yang paling terkenal adalah siklin

Siklin bertugas mengoordinasikan berbagai tahapan siklus sel, termasuk memicu replikasi DNA selama fase S dan mencegah replikasi ulang selama fase G2.

Salah satu protein penting dalam regulasi replikasi DNA adalah Cdc6p, yang bertanggung jawab untuk membangun kompleks pra-replikasi (pre-RC). 

Cdc6p direkrut selama fase G1 dan mengaktifkan helikase MCM yang memungkinkan sintesis DNA dimulai.

Kelompok protein lain yang penting adalah faktor lisensi replikasi (RLFs), yang memastikan bahwa setiap segmen DNA hanya direplikasi sekali selama siklus sel. 

Ketika DNA sudah direplikasi, faktor lisensi ini dihapus dari kromosom untuk mencegah replikasi ulang.

Pembelahan Sel dan Mitosis

Setelah DNA direplikasi, sel siap untuk membelah melalui mitosis. Proses mitosis terdiri dari beberapa tahap:

  1. Profase: Kromosom mulai memadat dan terlihat di bawah mikroskop cahaya. Membran inti pecah, dan dua sentrosom bergerak ke kutub yang berlawanan.

  2. Prometafase: Kromosom yang sepenuhnya memadat mulai menempel pada mikrotubulus dari sentrosom.

  3. Metafase: Kromosom berbaris di tengah-tengah sel, siap untuk dipisahkan.

  4. Anafase: Kromosom terpisah, dan setiap salinan ditarik menuju kutub yang berlawanan.

  5. Telofase: Membran inti baru terbentuk di sekitar setiap kumpulan kromosom, dan sel mulai membelah.

Mitosis berakhir dengan sitokinesis, yaitu pembagian sitoplasma, menghasilkan dua sel anak yang identik.

Pentingnya Pengaturan Siklus Sel

Siklus sel yang tidak teratur bisa berakibat fatal bagi organisme. Kesalahan dalam pembagian kromosom dapat menyebabkan mutasi genetik dan perkembangan kanker. 

Protein p53, yang dikenal sebagai penekan tumor, memainkan peran penting dalam mencegah sel-sel dengan DNA yang rusak untuk melewati pemeriksaan siklus sel. 

Jika p53 rusak, sel-sel dengan mutasi genetik dapat terus berkembang biak, yang berpotensi menyebabkan kanker.

Selain itu, protein seperti siklin bekerja untuk mengatur titik kontrol selama fase S untuk memastikan bahwa DNA direplikasi dengan benar sebelum sel melanjutkan ke fase berikutnya. 

Apabila terjadi kerusakan DNA, sel bisa di arahkan ke proses apoptosis atau kematian sel terprogram untuk mencegah penyebaran mutasi.

Siklus sel adalah proses yang sangat terkoordinasi yang memungkinkan sel-sel tubuh kita untuk tumbuh dan berkembang. 

Dengan adanya mekanisme kontrol yang ketat, siklus sel memastikan bahwa replikasi DNA dan pembelahan kromosom terjadi dengan tepat dan hanya sekali dalam setiap siklus. 

Jika proses ini terganggu, dampaknya bisa berupa mutasi genetik dan risiko penyakit seperti kanker.***

Infolabmed
Infolabmed infolabmed.com merupakan kanal informasi tentang Teknologi Laboratorium Medik meliputi Materi Kuliah D3 dan D4, Informasi Seminar ATLM, Lowongan Kerja. Untuk dukung website infolabmed tetap aktif silahkan ikut berdonasi melalui DANA = 085862486502.

Post a Comment