Fungsi Sentrosom: Pengertian, letak dan peran

Dalam biologi sel, sentrosom adalah organel yang merupakan tempat utama di mana mikrotubulus sel diatur. Selain itu, sentrosom mengatur siklus pembelahan sel, tahapan yang mengarah ke satu sel membelah menjadi dua.

Sentrosom adalah struktur yang ada dalam sel-sel hewan dan tidak ada dalam sel-sel tumbuhan tingkat tinggi, memainkan peran penting dalam proses pembelahan sel. Dapat dilihat dalam sel sebagai pemadatan sitoplasma kecil, dekat dengan nukleus, di mana terletak dua sentriol, tersusun tegak lurus. Area sel yang ditempati oleh sentrosome disebut wilayah sentrosomal.

Dalam sentrosom, selain sentriol, beragam protein juga dapat ditemukan, seperti tubulin, kinesin, kalmodulin, ATPase, RNA polimerase, centrine dan centrophylline.

Sentriol adalah struktur silinder, dibentuk oleh mikrotubulus, dengan susunan khas 9 x 3. Artinya, mereka menghadirkan sembilan kelompok tiga mikrotubulus pendek (kembar tiga) yang disatukan, disusun sedemikian rupa sehingga membentuk silinder berongga dan memanjang. Sudut dan posisi relatif dari dua sentriol sentrosom dapat berfluktuasi, tergantung pada spesies.

Sentrosome bertindak sebagai pusat pengorganisasian mikrotubulus, berfungsi sebagai titik penahan dan stabilisasi, dari mana elemen-elemen sitoskeleton ini, yang akan berasal dari poros akromatik, tumbuh melalui polimerisasi. Setiap mikrotubulus dibentuk oleh tiga belas protofilamen tubulin dan, memiliki diameter 25 nm. Pertumbuhan terjadi dengan menambahkan dimer tubulin ke satu ujung, sehingga menunjukkan polaritas pertumbuhan.

Setiap sel, sebelum dimulainya proses pembelahan, hanya memiliki dua sentriol. Dalam interfase, posisi relatif silinder berubah dan, di samping masing-masing silinder, sintesis prasentriol dimulai. Struktur ini semakin bertambah dalam ukuran, karena polimerisasi tubulin, sampai, pada akhir interfase, sel memiliki dua sentrosom, masing-masing dengan dua sentriol, di daerah sentrosomal yang sama. Dengan dimulainya fase pembelahan, sentrosom bergerak menuju kutub yang berlawanan dari sel, di mana mereka akan bertindak sebagai ujung pengorganisasian mikrotubulus gelendong akromatik, pada filamen yang kromosomnya akan bergerak membentuk dua inti baru, oleh karena itu, dua inti baru sel. Dalam metafase, sentrosom sudah dapat dilihat pada sisi yang berlawanan dari sel, dan, setelah telofase dan penyelesaian sitokinesis, dengan pembentukan dua sel independen, masing-masing sel anak ini hanya menghadirkan satu sentrosom, yang berasal dari sel induk.

Pengertian sentrosom

Konsep sentrosom berasal dari kata Jerman, yang pada gilirannya dibentuk oleh penyatuan “centrum” Latin (yang dapat diterjemahkan sebagai “centro”) dan bahasa Yunani “soma” (“tubuh”). Ini adalah organ sel yang tersusun atas sepasang sentriol tegak lurus.

Untuk memahami definisi sentrosom ini, perlu jelas tentang apa yang dimaksud dengan pengertian sel. Sel adalah unit dasar makhluk hidup dengan kapasitas reproduksi independen. Sel-sel ini, pada gilirannya, memiliki unit fungsional dan struktural yang dikenal sebagai organoid. Sentriol, di sisi lain, terdiri dari mikrotubulus yang memungkinkan pergerakan seluler dan berkontribusi pada organisasi sitoskeletonnya.

Singkatnya, sentrosom adalah organel seluler yang memiliki dua sentriol. Fungsi terpentingnya terkait dengan gerakan yang terjadi dalam struktur pembelahan sel.

Sentrosom dikelilingi oleh protein, membentuk apa yang disebut bahan pericentriolar. Di sekitar sentrosom dimungkinkan untuk mendeteksi beberapa mikrotubulus yang memunculkan aster.

Ketika sebuah sel sedang dalam proses pembelahan, spindel akromatik memiliki satu sentosome dengan dua sentriol di setiap ujungnya. Jadi ketika mitosis selesai, masing-masing sel anak memiliki sentrosom dengan pasangan sentriolnya. Pemisahan sentriol pada fase sebelumnya dikenal sebagai decoupling dan sangat penting untuk pengembangan duplikasi yang terjadi. Sentrosom, oleh karena itu, sangat penting dalam pergerakan seluler.

Letak Sentrosom

Sentrosom terletak di sebelah inti dan berada dibentuk oleh dua struktur silinder, yang disebut sentriol, diatur secara tegak lurus satu sama lain dan dikelilingi oleh material amorf, disebut bahan perisentriolar. Mikrotubulus sitoplasma cenderung memancar ke segala arah dan dari sentroso.

Sentriol dan sel-sel basal silia dan flagela mereka memiliki struktur yang sama dan dapat dipertukarkan, karena mereka dapat pindah dari menempati bagian dalam sentril ke dasar silia. Sentriol dibentuk oleh duplikasi sentriol sudah ada sebelumnya.

Kecuali tumbuhan, semua sel eukariotik memiliki sepasang sentriol yang merupakan bagian dari sentrosom.

Penemu Sentrosom

Sentrosom ditemukan oleh Edouard Van Beneden pada tahun 1883, dan dideskripsikan dan dinamai pada tahun 1888 oleh Theodor Boveri.

Sentrosom tampaknya hanya berevolusi dalam sel hewan. Jamur dan tumbuhan menggunakan struktur lain untuk mengatur mikrotubulusnya. Meskipun sentrosom memiliki peran kunci dalam mitosis efisien dalam sel-sel hewan, tapi juga tidak terlalu perlu.

Sentrosom terdiri dari dua sentriol pada sudut kanan satu sama lain. Mereka dikelilingi oleh massa protein tak berbentuk.

Peran Sentrosom

Sentrosom disalin hanya sekali per siklus sel. Setiap sel anak mewarisi satu sentrosom, mengandung dua sentriol. Sentrosom bereplikasi selama interfase siklus sel. Selama profase mitosis, sentrosom bermigrasi ke kutub yang berlawanan dari sel. Spindel mitosis kemudian terbentuk di antara dua sentrosom. Setelah pembelahan, setiap sel anak menerima satu sentrosom.

Sentrosom tidak diperlukan untuk mitosis terjadi. Ketika sentrosom diiradiasi oleh laser, mitosis berlanjut dengan spindle normal. Dengan tidak adanya sentrosom, mikrotubulus gelendong difokuskan untuk membentuk gelendong bipolar. Banyak sel yang sepenuhnya dapat menjalani interfase tanpa sentrosom. Sentrosom juga membantu pembelahan sel.

Meskipun sentrosom tidak diperlukan untuk mitosis atau kelangsungan hidup sel, mereka dibutuhkan untuk kelangsungan hidup organisme. Sel tanpa sentrosom kekurangan mikrotubulus tertentu. Dengan sentrosom, pembelahan sel jauh lebih akurat dan efisien. Beberapa tipe sel terhenti dalam siklus sel berikut ketika tidak ada sentrosom, meskipun ini tidak selalu terjadi.

Fungsi Sentrosom

Sentrosom adalah pusat pengaturan mikrotubulus, saat ia bekerja sebagai inti pembentukan dari mana mikrotubulus tumbuh. Selama interfase itu mengatur mikrotubulus sitoplasma dan selama mitosis bertanggung jawab atas pengaturan spindle mikrotubulus mitosis.

Dalam dua kasus ini, mikrotubulus tumbuh dari bahan yang terkait dengan sentriol, disebut bahan pericentriolar. Tidak semua pusat pengaturan mikrotubulus mengandung sentriol; dalam sel-sel tumbuhan bagian atas, gelendong mikrotubulus mitosis mulai dari daerah difus (tidak didefinisikan dengan baik) yang kurang sentriol

Selain mengatur jaringan mikrotubulus dalam sel, aktivitas sentrosom tampaknya diperlukan untuk pencapaian siklus sel. Peran ini dimediasi oleh protein, mereka diperkirakan di lebih dari 100 yang berbeda, yang merupakan bagian dari matriks pericentriolar, baik secara permanen atau sementara.

Perubahan aktivitas sentrosom dan perannya berbeda dalam tahapan siklus sel tergantung pada komposisi matriks pericentriolar, yang berbeda tergantung pada fase siklus sel itu di ditemukan.

Selama fase G1 dari siklus sel, atau ketika fase G0, masing-masing sel hanya memiliki satu sentrosom. Namun, ketika sel melewati G1 / S titik kontrol dan fase S dimulai, selain memulai replikasi DNA, replikasi sentrosom terjadi.

Dalam pembagi sel (fase M), pada setiap ujung gelendong mitosis menemukan sentrosm, yang terdiri dari dua sentriol yang diposisikan ortogonal (pada sudut 90 ┬░). Dengan cara ini, pada akhir mitosis setiap sel anak akan menerima 1 sentrosom dengan 2 sentriol.

Pada akhir fase M, 2 sentriol dipisahkan dalam proses yang disebut “decoupling” (atau “disorientasi”). Menurut model terbaru, decoupling dari sentriol adalah acara yang diperlukan untuk memungkinkan duplikasi berikutnya, yang membantu memastikan sentriol menggandakan hanya sekali dalam setiap siklus sel. Juga decoupling memungkinkan pembentukan koneksi protein yang akan menyatukan 2 sentriol “orang tua” masa depan terkait erat dalam siklus sel berikutnya.

Dalam sel hewan, inisiasi replikasi DNA dan duplikasi sentrosom digabungkan setidaknya sebagian dengan aktivasi G1-dependent cyclin kinase 2 (CDK2) -cycline E spesifik, karena sentriol (seperti DNA) berlipat ganda selama fase S dari siklus sel selama proses kunci dari siklus sentrosom ini, di sisi masing-masing sentriol “ayah” membentuk tepat 1 procentriol.

Misteri Sentrosom

Sentrosom telah menjadi daya tarik bagi ahli biologi sel selama setidaknya satu abad. Sentrosom adalah di pusat sel dan merupakan struktur di mana mikrotubulus mengatur diri mereka sendiri selama interfase dan mitosis. Pada intinya duduk sepasang sentriol, yang merupakan organel silinder dari desain yang tepat dan rumit. Namun, itu agak merendahkan, di era proteomik dan genomik ini dan di era jalur transduksi sinyal yang terbuka dan aksi mesin pengatur yang sesuai, bahwa objek yang jelas ini duduk di fokus semua sel berputar tetap menjadi teka-teki di banyak aspek-aspeknya.

Tetapi bagaimana sentrosom merupakan sebuah teka-teki? Untuk setiap observasi kunci yang dibuat mengenai sentrosom, ada pengecualian. Ambil sentrosom itu sendiri. Tumbuhan bekerja dengan sangat baik tanpanya, namun konservasi terperinci dalam metazoa berbicara tentang keharusan evolusi untuk mempertahankan strukturnya. Selain itu, ambil sentriol sebagai inti sentrosom. Ini biasanya hadir sebagai pasangan di setiap tiang gelendong mitosis, dan kehadirannya menentukan jumlah tiang gelendong yang akan terbentuk dalam mitosis.

Namun, dalam banyak kasus, kutub spindel terbentuk dalam mitosis apakah itu ada atau tidak, dan kadang-kadang, jika ada beberapa sentrosom, mereka bergabung menuju satu kutub tunggal dalam mitosis. Selain itu, kehadirannya diperlukan untuk berfungsi sebagai fokus di mana bentuk sentriol anak dalam siklus sel, namun, jika sentriol asli dihancurkan, ada kasus di mana sentriol baru dapat membentuk de novo.

Selain itu, ada lebih banyak teka-teki tentang sentrosom. Ini secara khusus dihancurkan pada meiosis wanita di banyak organisme, menciptakan kondisi pewarisan paternal dari sentriol dari tubuh basal sperma. Namun, setelah partenogenesis, sentriol dapat dibuat lagi di oosit di banyak organisme.

Meskipun ada banyak informasi tentang protein konstituen dari sentrosom dan peran mereka dalam regulasi duplikasi dan perakitan mikrotubulus, poin-poin di atas menunjukkan bahwa ada banyak aspek menarik untuk perilaku sentrosom.

Aspek-aspek ini, serta misteri sentrosom, tercakup dengan baik dalam The Centrosome in Replication Cell dan Perkembangan Awal. Misalnya, apakah ada mesin kontrol yang rumit, seperti untuk DNA, yang melisensikan hanya satu duplikasi sentrosom per siklus sel? Sluder dan Hinchcliffe menyatakan bahwa ini kemungkinan dalam sel kultur, tetapi kemudian menunjukkan bahwa dalam beberapa regulasi zigot, duplikasi sentriol tidak tergantung pada replikasi DNA.

Related Posts