CHECKPOINT PADA PEMBELAHAN SEL

Assalamu'alaikum Warahmatullahi Wabarakatuh

Apa kabar anak-anak semua, semoga dalam keadaan sehat dan selalu dalam lindungan Allah Subhanahu Wa Ta'ala. Alhamdulillah marilah kita panjatkan puja dan puji syukur kita kehadirat Allah Subhanahu Wa Ta'ala, dan tidak lupa kita hatur shalawat serta salam kepada junjungan kita nabi Muhammad Shallallahu 'Alaihi wa Sallam, keluarga, shahabat, tabi'in, ittabiut tabi'in dan orang-orang istiqomah di jalan-Nya hingga yaumil qiyamah dan semoga diakherat nanti kita mendapatkan syafaat beliau . . . Aamiin ya rabbal 'alamiin.

Pada kesempatan kali saya akan menjelaskan tentang Checkpoint pada proses pembelahan sel ya . . .

Perhatikan gambar berikut!

JAM SIKLUS SEL:

Cyclin dan Cyclin Dependent Kinase

Fluktuasi berirama dalam kelimpahan dan aktivitas sel molekul kontrol siklus mempercepat peristiwa sekuensial siklus sel. Molekul pengatur ini terutama protein dari dua jenis: protein kinase dan cyclins. Protein kinase enzim yang mengaktifkan atau menonaktifkan protein lain dengan cara memfosforilasi (menambah gugus posfat).

Banyak kinase yang mendorong siklus sel sebenarnya hadir pada konsentrasi konstan dalam sel yang tumbuh, tetapi sebagian besar waktu mereka berada dalam bentuk yang tidak aktif. Untuk menjadi aktif,  kinase seperti itu harus melekat pada cyclin, protein yang mendapatkan namanya dari konsentrasi yang berfluktuasi secara siklis di sel. Karena persyaratan ini,  kinase ini disebut Cyclin-dependent kinases, atau Cdks. Aktivitas Cdk naik dan turun dengan perubahan konsentrasi cyclin-nya partner. Perhatikan gambar berikut:

Gambar tersebut memperlihatkan fluktuasi aktivitas MPF (Maturation-Promoting Factor), kompleks cyclin-Cdk telah diteliti pada telur katak. Perlu dicatat puncak aktivitas dari MPF sesuai dengan puncak aktivitas dari cyclin. Level cyclin meningkat selama fase dan S dan G2 dan menurun tiba-tiba selama fase M.

MPF atau Maturation-Promoting Factor bisa juga disebut M-phase-Promoting Factor karena MPF ini memicu sel memasuki fase M dan melewati chcekpoint G2. Saat cyclin terakumulasi selama G2 dan berpatner dengan molekul Cdk, hasilnya kompleks MPF aktif dengan menambahkan gugus fosfat ke protein (fosforilasi) dan memulai mitosis.

MPF bertindak secara langsung sebagai kinase dan secara tidak langsung dengan mengaktifkan kinase lainnya. Contohnya, MPF menyebabkan fosforilasi protein dari lamina inti sel dan juga mendukung pemotongan bagian dari envelop inti sel selama prometafase mitosis. Bukti lainya peran MPF adalah saat kondensasi kromosom dan pembentukan benang spindel selama profase.

Selama anafase, MPF membantu mematikan dirinya sendiri dengan memulai sebuah proses yang mengarah untuk menghancurkan cyclin. Sedang Cdk masih bertahan di sel, dalam kondisi tidak aktif sampai menjadi bagian MPF lagi saat bergabung dengan cyclin yang baru.

SINYAL STOP DAN GO

Internal dan Eksternal Sinyal pada Checkpoint

3 checkpoint yang penting yaitu G1, G2 dan fase M. Untuk beberapa sel, checkpoint G1 menjadi sangat penting.  Jika sel menerima sinyal GO lanjut pada saat chcek point G1, maka biasanya proses G1, S, G2, dan fase Mitosis dan pembelahan sel akan berhasil. Sebaliknya jika tidak menerika sinyal Go lanjut saat checkpoint G1 maka hal ini menyebabkan keluar dari siklus sel, berganti menjadi mode tidak membelah yang disebut fase G0 (lihat gambar (a) G1 checkpoint)

Sel dalam tubuh manusia banyak yang berada dalam fase G0, contohnya sel saraf yang tua dan sel otot tidak pernah membelah. Sel alain seperti sel liver, dapat kembali dari fase G0 menuju siklus sel dengan sinyal eksternal, misalnya faktor pertumbuhan yang dilepaskan selama cedera.

Sinyal Internal yang penting terjadi pada checkpoint ketiga yaitu checkpoint Mitosis. Tahap anafase yang akan memisahkan kromatid bersaudara tidak akan dimulai sampai semua kromosom telah menempel pada benang spindel pada bidang pembelahan atau saat kromosom berjajar di garis equator, dan hal ini akan menunda tahap anafase.  Saat kinetokor telah terpaut dengan benang spindel, hal ini akan menyebabkan kompleks protein pengatur yang tepat menjadi aktif. (dalam kasus ini kompleks protein pengatur bukan kompleks cyclin-Cdk, namun kompleks yang berbeda yang terdiri dari beberapa protein). Setelah diaktifkan, kompleks tersebut mengaktifkan enzim separase, yang membelah kohesin, memungkinkan kromatid adik untuk memisahkan. Mekanisme ini memastikan bahwa sel anak tidak berakhir dengan kromosom yang hilang atau ekstra.

 

Referensi : 

Campbell, Neil A, dkk. 2016. Eleventh Edition Biology. New York

Sumber gambar : 

Campbell, Neil A, dkk. 2016. Eleventh Edition Biology. New York