Bagikan:
Apa itu Sitokinesis dan Bagaimana Diproduksi?
itu sitokinesis adalah proses membagi sitoplasma sel yang menghasilkan dua sel anak selama proses pembelahan sel.
Ini terjadi baik pada mitosis maupun pada meiosis dan sering terjadi pada sel hewan. Dalam kasus beberapa tanaman dan jamur, sitokinesis tidak terjadi, karena organisme ini tidak pernah membagi sitoplasma mereka. Siklus reproduksi seluler memuncak pada partisi sitoplasma melalui proses sitokinesis.
Dalam sel hewan yang khas, sitokinesis terjadi selama proses mitosis, namun, mungkin ada beberapa jenis sel seperti osteoklas yang dapat menjalani proses mitosis tanpa sitokinesis terjadi (Biology-Online.org, 2017 ).
Proses sitokinesis dimulai selama anafase dan berakhir selama telofase, berlangsung sepenuhnya pada saat antarmuka berikutnya dimulai.
Perubahan sitokinesis pertama yang terlihat dalam sel-sel hewan menjadi jelas ketika alur pembelahan muncul di permukaan sel. Alur ini dengan cepat menjadi lebih jelas dan mengembang di sekitar sel sampai bagian sepenuhnya melalui tengah.
Dalam sel hewan dan banyak sel eukariotik, struktur yang menyertai proses sitokinesis dikenal sebagai "cincin kontraktil", satu set dinamis yang terdiri dari filamen aktin, filamen miosin II dan banyak protein struktural dan pengatur. Ini dipasang di bawah membran plasma sel dan dikontrak untuk membaginya menjadi dua bagian.
Masalah terbesar yang harus dihadapi sel yang melewati proses sitokinesis adalah kepastian bahwa proses ini terjadi pada waktu dan tempat yang tepat. Karena sitokinesis tidak boleh terjadi lebih awal selama fase mitosis atau dapat mengganggu pembelahan kromosom yang benar..
Duri mitosis dan pembelahan sel
Spindle mitosis dalam sel hewan tidak hanya bertanggung jawab untuk memisahkan kromosom yang dihasilkan, mereka juga menentukan lokasi cincin kontraktil dan oleh karena itu bidang pembelahan sel.
Cincin kontraktil memiliki bentuk yang tidak berubah-ubah pada bidang pelat metafase. Ketika berada pada sudut yang benar, ia memanjang di sepanjang sumbu spindle mitosis, memastikan pembelahan terjadi antara dua set kromosom yang terpisah..
Bagian gelendong mitosis yang menentukan bidang pembelahan dapat bervariasi tergantung pada jenis sel. Hubungan antara tabung mikro spindel dan lokasi cincin kontraktil telah banyak dipelajari oleh para ilmuwan.
Ini telah memanipulasi telur yang dibuahi dari hewan vertebrata laut dengan tujuan mengamati kecepatan munculnya alur dalam sel tanpa proses pertumbuhan terganggu (Guertin, Trautmann, & McCollum, 2002).
Ketika sitoplasma jelas, spindel dapat lebih mudah dilihat, serta momen secara real time di mana ia berada di posisi baru dalam keadaan anafase awal.
Divisi asimetris
Pada sebagian besar sel, sitokinesis terjadi secara simetris. Pada kebanyakan hewan, misalnya, cincin kontraktil terbentuk di sekitar garis khatulistiwa sel induk, sehingga dua sel anak yang dihasilkan memiliki ukuran dan sifat yang sama..
Simetri ini dimungkinkan berkat lokasi gelendong mitosis, yang cenderung berfokus pada sitoplasma dengan bantuan tubulus mikro astral dan protein yang menariknya bolak-balik..
Dalam proses sitokinesis ada banyak variabel yang harus bekerja secara sinkron agar berhasil. Namun, ketika salah satu dari variabel-variabel ini berubah, sel-sel dapat dibagi secara asimetris, menghasilkan dua sel anak dengan ukuran yang berbeda dan dengan konten sitoplasma yang berbeda (Education, 2014).
Biasanya, dua sel anak ditakdirkan untuk berkembang secara berbeda. Agar hal ini dimungkinkan, sel induk harus memisahkan beberapa komponen penentu tujuan di satu sisi sel dan kemudian menemukan bidang pembelahan sehingga sel anak yang ditunjukkan mewarisi komponen-komponen ini pada saat pembelahan..
Untuk memposisikan pembelahan secara asimetris, gelendong mitosis harus dipindahkan secara terkontrol di dalam sel yang akan membelah.
Rupanya, pergerakan gelendong ini didorong oleh perubahan zona regional korteks seluler dan oleh protein lokal yang membantu menggusur salah satu tiang gelendong dengan bantuan tubulus mikro astral.
Cincin kontraktil
Sejauh tubulus mikro astral menjadi lebih lama dan kurang dinamis dalam respons fisiknya, cincin kontraktil mulai terbentuk di bawah membran plasma.
Namun, banyak persiapan untuk sitokinesis terjadi lebih awal dalam proses mitosis, bahkan sebelum sitoplasma mulai membelah..
Selama antarmuka, filamen aktin dan miosin II bergabung dan membentuk jaringan kortikal, dan bahkan dalam beberapa sel, mereka menghasilkan berkas sitoplasma besar yang disebut serat stres..
Sejauh sel memulai proses mitosis, pengaturan ini dilucuti dan sebagian besar aktin disusun ulang dan filamen miosin II dilepaskan.
Sejauh kromatid terpisah selama anafase, myosin II mulai terakumulasi dengan cepat untuk membuat cincin kontraktil. Bahkan dalam beberapa sel, perlu untuk menggunakan protein dari keluarga kinase untuk mengatur komposisi baik gelendong mitosis dan cincin kontraktil..
Ketika cincin kontraktil sepenuhnya dipersenjatai, cincin ini mengandung banyak protein berbeda untuk aktin dan miosin II. Matriks yang ditumpangkan dari aktin bipolar dan filamen miosin II menghasilkan kekuatan yang diperlukan untuk membagi sitoplasma menjadi dua bagian, dalam proses yang mirip dengan yang dilakukan oleh sel otot polos (Rappaport, 1996)..
Namun, cara kontrak cincin kontraktil masih menjadi misteri. Rupanya, itu tidak beroperasi karena mekanisme tali dengan filamen aktin dan miosin II bergerak di atas satu sama lain, seperti otot rangka..
Karena, ketika cincin berkontraksi, cincin ini mempertahankan kekakuan yang sama selama proses. Ini berarti bahwa jumlah filamen berkurang di meda di mana cincin ditutup (Alberts, et al., 2002).
Distribusi organel dalam sel anak
Proses mitosis harus memastikan bahwa masing-masing sel anak menerima jumlah kromosom yang sama. Namun, ketika sel eukariotik membelah, setiap sel anak juga harus mewarisi serangkaian komponen seluler yang penting, termasuk organel yang terlampir dalam membran sel..
Organel sel seperti mitokondria dan kloroplas tidak dapat dihasilkan secara spontan dari komponen masing-masing, mereka hanya dapat timbul dari pertumbuhan dan pembagian organel yang sudah ada sebelumnya..
Demikian juga, sel tidak dapat membuat retikulum endoplasma baru, kecuali ada bagian di dalamnya dalam membran sel.
Beberapa organel seperti mitokondria dan kloroplas hadir dalam sejumlah besar sel di dalam sel induk, untuk memastikan bahwa kedua sel anak tersebut berhasil mewarisinya..
Retikulum endoplasma selama periode antarmuka seluler ditemukan terus menerus bersama dengan membran sel dan diatur oleh tubulus mikroseluler sitoskeletal (Brill, Hime, Scharer-Schuksz, & Fuller, 2000).
Setelah memasuki fase mitosis, reorganisasi tubulus mikro membebaskan retikulum endoplasma, yang terfragmentasi sejauh amplop inti juga rusak. Peralatan Golgi juga mungkin terfragmentasi, meskipun dalam beberapa sel tampaknya didistribusikan melalui retikulum untuk kemudian muncul ke dalam telofase..
Mitosis tanpa sitokinesis
Meskipun pembelahan sel biasanya diikuti oleh pembelahan sitoplasma, ada beberapa pengecualian. Beberapa sel melewati beberapa proses pembelahan sel tanpa sitoplasma terpecah.
Sebagai contoh, embrio lalat buah melewati 13 tahap pembelahan nuklir sebelum pembelahan sitoplasma terjadi, menghasilkan sel besar dengan hingga 6.000 inti..
Susunan ini sebagian besar ditujukan untuk mempercepat proses pengembangan awal, karena sel-sel tidak perlu begitu lama untuk melewati semua tahap pembelahan sel yang terlibat dalam sitokinesis..
Setelah pembelahan nuklir yang cepat ini terjadi, sel-sel dibuat di sekitar masing-masing nukleus dalam satu proses sitokinesis, yang dikenal sebagai celurisasi. Cincin kontraktil terbentuk pada permukaan sel, dan membran plasma memanjang ke dalam dan menyesuaikan diri dengan setiap nukleus
Proses mitosis tanpa sitokinesis juga terjadi pada beberapa jenis sel mamalia, seperti osteoklas, trofoblas, dan beberapa hepatosit dan sel otot jantung. Sel-sel ini, misalnya, tumbuh secara multinuklear, seperti halnya beberapa jamur atau lalat buah (Zimmerman, 2012).
Referensi
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Raff, M., Roberts, K., & Walter, P. (2002). Biologi Molekuler Sel. Edisi ke-4. New York: Ilmu Garland.
- Biology-Online.org. (12 Maret 2017). Biologi Online. Diperoleh dari Cytokinesis: biology-online.org.
- Brill, J.A., Hime, G.R., Scharer-Schuksz, M., & Fuller, &. (2000).
- Education, N. (2014). Pendidikan Alam. Diperoleh dari cytokinesis: nature.com.
- Guertin, D. A., Trautmann, S., & McCollum, D. (Juni 2002). Diperoleh dari Cytokinesis dalam Eukaryotes: ncbi.nlm.nih.gov.
- Rappaport, R. (1996). Sitokinesis dalam Sel Hewan. New York: Cambridge University Press.
- Zimmerman, A. (2012). Mitosis / Sitokinesis. Pers Akademik.