Siklus dan Pembelahan Sel
Siklus sel adalah urutan peristiwa yang teratur di mana sel menduplikasi isinya dan membelah menjadi dua sel anak. Area ini mengumpulkan hal-hal penting tentang bagaimana sel melewati interfase dan pembelahan, bagaimana perkembangan tersebut diatur dan diawasi, serta bagaimana dua bentuk utama pembelahan nukleus — mitosis dan meiosis — masing-masing menghasilkan sel somatik dan sel germinal.
Definition
Siklus sel adalah serangkaian fase berulang — interfase (G1, S, G2) diikuti oleh fase mitotik (M) — di mana sel eukariotik tumbuh, mereplikasi DNA-nya, dan membagi genom serta sitoplasmanya menjadi dua sel anak, yang diatur oleh aktivitas kinase tergantung siklin yang berosilasi dan titik pemeriksaan pengawasan.
Scope
Area ini mencakup empat fase siklus sel eukariotik (G1, S, G2, M), mekanisme siklin dan kinase tergantung siklin yang mendorong perkembangan, titik pemeriksaan pengawasan yang menjaga integritas genom, mekanisme mitosis dan sitokinesis, pembelahan reduksional dan ekuasional meiosis, serta kematian sel terprogram sebagai kontrol pelengkap terhadap jumlah sel. Area ini memperlakukan hal-hal tersebut sebagai topik biologi sel struktural dan regulasi, bukan sebagai panduan klinis.
Sub-topics
Key concepts
- Interfase (G1, S, G2) dan fase M
- Siklin dan kinase tergantung siklin (CDK)
- Replikasi DNA dan segregasi kromosom
- Titik pemeriksaan siklus sel
- Titik restriksi dan komitmen untuk pembelahan
- Mitosis versus meiosis
- Kematian sel terprogram (apoptosis)
Mechanisms
Progresi melalui siklus didorong oleh aktivasi periodik kinase tergantung siklin, yang aktivitasnya naik turun seiring dengan sintesis dan kemudian penghancuran pasangan siklin pengaturnya. Nurse dan rekan-rekan menunjukkan bahwa satu CDK (Cdc2/CDK1) bertindak sebagai pemicu universal untuk masuk ke mitosis di seluruh eukariota, sementara sintesis Morgan membingkai CDK sebagai mesin dan jam siklus. Hartwell dan Weinert mendefinisikan titik pemeriksaan sebagai sirkuit kontrol yang menghentikan siklus sampai langkah-langkah sebelumnya — seperti replikasi DNA yang lengkap atau pelekatan kromosom yang benar — selesai, memastikan bahwa peristiwa terjadi dalam urutan yang benar. Biologi kanker, yang ditinjau oleh Vermeulen dan rekan-rekan, mengilustrasikan bagaimana deregulasi kontrol ini mendasari proliferasi yang tidak terkontrol.
Clinical relevance
Pemahaman tentang siklus sel mendasari bagaimana proliferasi, pembaharuan jaringan, dan aneuploidi dijelaskan dalam ilmu kesehatan, dan bagaimana banyak agen antikanker dikonseptualisasikan bertindak pada sel yang membelah. Area ini menjelaskan pembelahan sel normal dan yang tidak diatur pada tingkat referensi dan bukan merupakan dasar untuk keputusan diagnostik atau pengobatan.
History
Pemahaman modern tentang siklus sel muncul pada akhir abad kedua puluh dari genetika ragi dan biokimia telur invertebrata laut: karya Nurse pada ragi pembelahan mengidentifikasi kinase mitotik universal, penemuan siklin menjelaskan aktivasi periodiknya, dan konsep titik pemeriksaan Hartwell dan Weinert menjelaskan bagaimana keteraturan dan fidelitas ditegakkan. Hadiah Nobel Fisiologi atau Kedokteran tahun 2001 mengakui Hartwell, Hunt, dan Nurse atas penemuan-penemuan ini.
Key figures
- Leland Hartwell
- Paul Nurse
- Timothy Hunt
- David Morgan
Related topics
Seminal works
- hartwell-weinert-1989
- nurse-1990
- morgan-1997
Frequently asked questions
- Apa saja fase-fase siklus sel?
- Interfase terdiri dari G1 (pertumbuhan), S (sintesis DNA), dan G2 (pertumbuhan dan persiapan), dan diikuti oleh fase M, di mana nukleus membelah melalui mitosis dan sel membelah melalui sitokinesis; sel yang tidak membelah dapat beristirahat dalam keadaan diam yang disebut G0.
- Bagaimana siklus sel berbeda dari pembelahan sel?
- Siklus sel adalah seluruh urutan berulang yang dilalui sel di antara pembelahan, sedangkan pembelahan sel (mitosis dengan sitokinesis, atau meiosis) adalah bagian fase M di mana satu sel menjadi dua atau, dalam meiosis, empat.