Isi
- TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
- Mengapa Mitosis Diperlukan?
- Tahapan Mitosis
- Apa itu Kinetochore?
- Perbedaan Antara Kinetokor dan Mikrotubulus Nonkinetochore
- Fungsi Kinetochore
- Interaksi Kinetochore dan Nonkinetochore
- Memeriksa Kesalahan
- Perbatasan Baru
Dalam eukariota, sel-sel tubuh membelah untuk membuat lebih banyak sel dalam proses yang disebut mitosis. Sel organ reproduksi mengalami jenis pembelahan sel lain yang disebut meiosis. Dalam proses ini, sel memasuki beberapa fase untuk mencapai pembelahan. Kinetochores memainkan peran penting dalam pembelahan sel, memastikan distribusi DNA yang tepat untuk sel anak.
TL; DR (Terlalu Panjang; Tidak Dibaca)
Kinetokor dan mikrotubulus nonkinetochore sangat berbeda dalam struktur. Keduanya bekerja bersama untuk memastikan distribusi DNA yang tepat ke sel anak dalam pembelahan sel.
Mengapa Mitosis Diperlukan?
Sel-sel eukariotik menjalani mitosis untuk jaringan baru atau pertumbuhan dan untuk reproduksi aseksual. Satu sel membelah menjadi dua sel anak baru, membelah inti dan kromosom untuk melakukan hal ini. Sel-sel baru ini identik.
Agar proses ini berlangsung dengan sukses, jumlah sel kromosom harus dipertahankan, artinya mereka harus disalin untuk setiap sel anak baru. Manusia memiliki 23 pasang kromosom di setiap sel. Setiap kromosom menyimpan DNA. Pasangan kromosom diberi nama saudari kromatid, dan titik di mana mereka bertemu disebut centromere.
Tahapan Mitosis
Tujuan pembelahan sel adalah untuk menyalin materi genetik ke dalam sel anak baru sedemikian rupa sehingga mereka dapat berfungsi dengan baik. Agar hal ini terjadi, setiap unit DNA harus dikenali, jadi harus ada hubungan antara itu dan bagian sel lainnya untuk distribusi, dan harus ada cara untuk memindahkan DNA ke sel anak.
Di antara pembelahan sel, sel berada dalam fase yang disebut interfase, yang terdiri dari celah pertama atau G1 fase, fase S dan celah kedua atau G2 tahap.
Setelah interfase, mitosis dimulai dengan profase. Pada saat ini kromatin dalam nukleus diduplikasi. Kakak kromatid yang dihasilkan diputar dengan kompak. Itu nukleolus hilang, dan struktur yang disebut a poros terbentuk di sitoplasma sel, terbuat dari serat gelendong.
Prometaphase mengikuti. Pada langkah ini, ada fragmen amplop nuklir di sitoplasma. Spindle mikrotubulus, atau untai protein seperti tubel panjang, maju pada kromosom untuk memulai pekerjaan mereka. Pada sentromer yang berdekatan antara kromatid saudara perempuan, kompleks protein yang disebut a kinetokor muncul. Mikrotubulus menempel pada struktur baru ini.
Di metafase, bentuk sentrosom di kutub sel yang berlawanan. Kromosom menyusun diri dalam satu garis. Mikrotubulus meregang ke arah centrosom, dan poros dibuat. Mikrotubulus melakukan slide anafase, menggerakkan kromosom hingga terpusat di ekuator sel.
Selama anafase, kromatid berpasangan dipisahkan. Ini membentuk kromosom baru. Sentrosom mereka didorong oleh mikrotubulus nonkinetochore. Kromosom dipindahkan ke ujung sel yang berlawanan.
Telofase menghasilkan perpanjangan seluler oleh mikrotubulus nonkinetochore. Fragmen nuklir bekas membantu menciptakan inti baru untuk sel anak. Kemudian kromosom bengkok melonggarkan.
Akhirnya, di sitokinesis, sitoplasma sel yang sebenarnya terbelah untuk menghasilkan sel anak baru.
Apa itu Kinetochore?
Pada tahun 1880, ahli anatomi Walther Flemming menemukan situs perlekatan untuk spindel mitosis pada kromosom. Ini adalah kinetokor. Baru-baru ini, kinetokor manusia telah dijelaskan dengan cepat.
Definisi kinetokor dalam biologi adalah a protein kompleks yang terbentuk pada kromosom di pusat mereka, di daerah yang disebut centromere. Kinetochores memainkan peran penting untuk mendistribusikan DNA ke sel anak baru dalam mitosis.
Kompleks protein ini dianggap a makromolekul. Sementara DNA dari berbagai organisme sangat bervariasi, kinetokor sangat mirip di seluruh spesies, dan karenanya dilestarikan.
Perbedaan Antara Kinetokor dan Mikrotubulus Nonkinetochore
Kinetokor berbeda dari mikrotubulus nonkinetochore dalam berbagai cara. Perbedaan struktural mereka adalah perbedaan pertama. Kinetokor adalah struktur besar yang terbuat dari banyak protein berbeda, berkumpul di sentromer kromosom.
Kinetokor berfungsi sebagai jembatan antara DNA kromosom dan mikrotubulus nonkinetochore. Mikrotubulus nonkinetochore adalah polimer yang bekerja dengan kinetokor untuk menyelaraskan dan memisahkan kromosom. Mikrotubulus nonkinetochore bisa panjang dan kurus, dan mereka melayani fungsi yang berbeda. Namun, struktur yang berbeda ini harus bekerja bersama untuk mencapai kontrol kromosom dan pergerakannya selama mitosis.
Fungsi Kinetochore
Kinetochores pada dasarnya bekerja sebagai mesin kecil yang berinteraksi dengan struktur seluler untuk memindahkan kromosom selama pembelahan sel. Ini adalah tanggung jawab besar bagi kinetokor; jika tidak bergerak dengan benar, kesalahan dalam DNA dapat menyebabkan kelainan genetik yang merusak atau mungkin kanker. Kinetokor membutuhkan sentromer fungsional sehingga dapat berkumpul pada DNA kromosom dan mulai bekerja pada peran penting.
Itu protein histone centromere A, atau CENP-A, membentuk nukleosom pada sentromer. Ini berfungsi sebagai tempat kinetokor terbentuk. CENP-A nukleosom bekerja dengan CENP-C, di kinetokor dalam, dan ini memungkinkan kinetokor dirakit sehingga kromatin dapat disalin. Kinetokor digunakan sebagai metode pengenalan DNA yang stabil sehingga mitosis dapat dilanjutkan.
Interaksi Kinetochore dan Nonkinetochore
Setelah kinetokor diizinkan berkumpul di kromosom, protein berkumpul dan mulai membangun mesin tersebut. Pada vertebrata, bisa ada lebih dari 100 protein dalam satu kinetokor. Kinetokor bagian dalam terdiri dari protein yang berinteraksi dengan sentromer kromatin. Protein kinetokor luar bekerja untuk mengikat mikrotubulus nonkinetochore. Ini adalah perbedaan lain antara kinetokor dan nonkinetokor.
Perakitan kinetokor dilakukan dengan hati-hati melalui siklus sel sehingga setelah sel memasuki mitosis, perakitan dinamis kinetokor dapat terjadi dalam hitungan menit. Kemudian kompleks dapat dibongkar sesuai kebutuhan. Kontrol perakitan kinetokor dibantu oleh fosforilasi.
Kinetokor harus bekerja dengan banyak mikrotubulus nonkinetochore secara langsung. Kompleks itu disebut Ndc80 memungkinkan interaksi ini. Ini sedikit tarian, karena mikrotubulus berubah panjang ketika mereka mempolimerisasi dan mendepolimerisasi. Kinetokor harus mengikuti. "Tarian" ini menghasilkan kekuatan.
Selama anafase, kinetokor ditangkap oleh mikrotubulus nonkinetochore dari kutub yang berlawanan dan ditarik oleh mikrotubulus sehingga kromosom dapat terpisah. Motor mikrotubulus seperti kinesin dan dynein bantu ini. Kekuatan tambahan dihasilkan ketika mikrotubulus mendepolimerisasi. Kinetokor bertindak sebagai pengontrol kekuatan mikrotubulus sehingga dapat berbaris kromosom untuk pemisahan.
Memeriksa Kesalahan
Kinetokor dinamis bukan hanya mesin kecil yang bergerak terpisah kromosom. Ini juga berfungsi sebagai pemeriksaan pada kontrol kualitas. Kesalahan apa pun yang dibuat dalam proses dapat menyebabkan kesalahan genetik. Kinetochores juga berfungsi untuk menghentikan lampiran yang salah dengan mikrotubulus; ini dibantu oleh Aurora B kinase melalui fosforilasi.
Di dekat inti sentromer, sebuah kompleks protein disebut Pcs1 / Mde4 berfungsi untuk mencegah lampiran kinetokor yang tidak tepat.
Agar anafase terjadi dengan benar, kesalahan harus diperbaiki, atau anafase perlu ditunda. Protein membantu melacak kesalahan ini; kesalahan menghasilkan sinyal di kinetokor yang menghasilkan penghentian siklus sel sebelum anafase.
Singkatnya, kinetokor berbeda dari mikrotubulus nonkinetochore baik dalam struktur maupun fungsi. Keduanya harus bekerja bersama untuk mencapai pembelahan sel yang sukses dan konservasi DNA dalam sel anak baru.
Perbatasan Baru
Para peneliti terus mengungkap bagaimana struktur dan fungsi kinetokor mempengaruhi segregasi kromosom dalam mitosis dan meiosis. Karena semakin banyak penelitian yang terungkap, para ilmuwan berharap akan memiliki pandangan yang lebih jelas tentang bagaimana perakitan kinetokor bekerja selama replikasi DNA, di antara berbagai potensi lainnya. Mesin kecil tapi perkasa ini membuat pembelahan sel berjalan dengan lancar, dan perlu dipelajari lebih lanjut.