DASAR MOLEKULAR PENGATURAN REPRODUKSI SEL

Download Mitosis: Prinsip dasar reproduksi aseksual mencangkok. Alami: • Tunas (Pisang). • Umbi (Kentang). • Rizoma atau rimpang (Rumput). • Geragih...

0 downloads 428 Views 4MB Size
DASAR MOLEKULAR PENGATURAN REPRODUKSI SEL

Mitosis: Prinsip dasar reproduksi aseksual Alami: • Tunas (Pisang) • Umbi (Kentang) • Rizoma atau rimpang (Rumput) • Geragih/stolons (Strawberry)

kentang

Buatan: • Setek (Teh) • Cangkok (Rambutan) • Merunduk (Anyelir) • Okulasi (Mangga) • Sambung (Jeruk) • Perbanyakan in vitro

mencangkok

Siklus hidup (sel) bakteri dan pewarisan DNA

Model proses replikasi DNA pada bakteri

Escherichia coli

Pembelahan Biner

Organisasi material genetik eukariota (Kromosom) 700 nm

Superkoil 200 nm

Histon Nucleosom 10 nm Rangkaian spt manik-manik 2 nm

DNA

(Interfase)

30 nm

Kromosom (Metafase)

Siklus sel eukariota (2n)

S Replikasi DNA

(‘4n’)

Fase M Mitosis

(2n) (2n)

(2n)

Prinsip pewarisan material genetik eukariota

Penggandaan Kromosom

Distribusi Kromosom ke Sel-sel Bersaudara

Mitosis: stabilitas jumlah kromosom (‘4n’)

Metafase

Anafase

Telofase

Profase akhir

Sitokinesis

(2n)

(2n)

(‘4n’) Profase awal

Interfase

G1 (2n) S

G2 (‘4n’)

(Replikasi DNA)

ANALISIS BIOKIMIA

FUSI SEL

REPLIKASI DNA

BEBERAPA MOLEKUL TERLIBAT DALAM FASE S

BEBERAPA ISTILAH: ORC : oroigin recognition complex Cdc6p: Protein yang mengkompleks ORC untuk menginisiasi fase S MCM: protein yang berinteraksi dengan ORC. Mempasilitasi replikasi DNA satu kali per siklus Cdc45p: protein penstabilisasi komplex MCM-ORC Cdc7p: Pengaktif fase S APC: Anaphase Promoting Complex Pds1p: Penghambat anaphase. Penghambat Cut1 p Cut1p: Pendorong pemisahan kromatid

Segregasi Kromosom Protein yg terlibat: • Kohensi Æ disintesis selama fase S • Kondensin • Pds1p • Cut1p • APC • CDK

Cyclin-dependent Kinase (CDK)

CDK terdiri dari 2 sub unit: • Katalis • Pengaktifasi

Cyclin menentukan spesifitas dan lokalisasi CDK Cyclin: suatu grup protein yang terakumulasi dan hilang secara periodik selama siklus sel Ada dua kelas cyclin: 1. Mitotic cyclin : B cyclin (M cyclin) Æ G to M A cyclin (S cyclin) Æ fase S 2. G1 cyclin: D cyclin Æ terakumulasi pada G1 terdegradasi pada awal fase S

Aktifitas CDK diregulasi oleh inase, fosfatase dan inhibitor khusus

Proteolisis bergantung ubiquitin Æ kunci transisi pada siklus sel

Ada dua jenis: •Komplek SCF Transisi G1 ke S •Komplek APC Transisi Metafase ke Anafase

Pengaturan siklus sel bergantung pada aktifitas CDK dan protease

Terdapat beberapa “Checkpoint” pada siklus sel:

Chekpoint diaktifasi oleh: 1. Kerusakan DNA 2. Sintesis DNA yang tidak sempurna 3. Kromosom yang tidak menempel pada gelendong

Co. Checkpoint yang disebabkan oleh kerusakan DNA: 1. Sinyal kerusakan DNA diterima dan diteruskan oleh grup protein RAD3, suatu protein kinase bergantung DNA 2. RAD3 yg teraktifasi akan mengaktifkan protein kinase Chk1 3. Chk1 akan mengendalikan gen yang mengkode aktifitas CDK dan mengaktifkan mekanisme repair DNA 4. Chk1 menghambat aktifitas CDC25 5. Kompleks CDK-cyclin inaktif 6. Siklus sel terhenti

Faktor Transkripsi E2F berperan dalam transisi G1 ke S

Sel membutuhkan stimulasi untuk memulai proliferasi

Pembelahan sel pada meristem

Hormon tumbuhan berperan dalam pengendalian siklus sel

Totipotensi sel