Komunikasi Sel dalam Proses Perkembangan Embrio

Kusdiantoro MOHAMAD | Komunikasi Sel dalam Proses Perkembangan Embrio
Copyright Kusdiantoro Mohamad [email protected]
http://kusdiantoro.staff.ipb.ac.id/2010/04/20/komunikasi-sel-dalam-proses-perkembangan-embrio/
Komunikasi Sel dalam Proses Perkembangan
Embrio
Komunikasi intra dan antar sel merupakan bagian yang sangat penting di dalam
proses perkembangan embrio. Komunikasi sel ini berperan di dalam proses
proliferasi, diferensiasi dan apoptosis yang melibatkan molekul pembawa pesan
(cell mesengger) yang dihasilkan dan reseptor pada sel target. Molekul pembawa
pesan dapat berupa protein, peptida, asam amino, nukleotida, steroid, asam lemak,
gas terlarut, molekul sederhana lain, dan ion-ion; sedangkan reseptor pada sel
target secar garis besar dapat dikelompokkan atas: reseptor protein-G, reseptor
saluran ion (ion channel), reseptor tirosin kinase, reseptor serin-threonin dan
reseptor steroid.
Fungsi reseptor protein-G melalui aktivasi intrasel protein-G yang selanjutnya akan
berikatan dan mengubah GTP menjadi GDP dan melepaskan energi. Reseptor ini
terutama berperan di dalam penghantaran sinyal cahaya, protein, ion kalsium, dan
molekul kecil lainnya.
Fungsi reseptor saluran ion mempengaruhi aktivitas intrasel melalui pengaturan
perpindahan molekul-molekul kecil seperti ion kalium dan natrium melintasi
membran sel.
Fungsi reseptor tirosin kinase mengaktivasi protein intrasel melalui fosforilasi
tirosin, sedangkan reseptor serin-threonin mengaktivasi protein intrasel melalui
fosforilasi serin atau threonin. Contoh molekul pesan yang menggunakan reseptor
tirosin kinase ialah faktor pertumbuhan fibroblas (fibroblast growth factor),
sedangkan yang menggunakan reseptor serin-threonin ialah transforming growth
factors β superfamily.
Kelompok reseptor steroid terdapat di dalam sitoplasma sel atau pada membran inti
sel yang akan berikatan dengan molekul pembawa pesan yang sifatnya hidrofobik
yang dapat melintasi membran sel. Reseptor ini memiliki tempat perlekatan dengan
molekul pembawa pesan, dengan DNA dan dengan bagian yang mengaktivasi
proses transkripsi. Contoh molekul pembawa pesan yang memiliki reseptor steroid
ialah hormon estrogen dan hormon tiroid.
page 1 / 3
Kusdiantoro MOHAMAD | Komunikasi Sel dalam Proses Perkembangan Embrio
Copyright Kusdiantoro Mohamad [email protected]
http://kusdiantoro.staff.ipb.ac.id/2010/04/20/komunikasi-sel-dalam-proses-perkembangan-embrio/
Tipe-tipe komunikasi sel dapat dikelompokkan sebagai berikut:
1. Autokrin, molekul pesan yang dihasilkan untuk sel itu sendiri atau
sekelompok sel yang sejenis.
2. Kontak langsung, molekul pesan yang terdapat dipermukaan sel berikatan
langsung dengan reseptor sel sebelahnya, atau molekul pesan yang dihasilkan
disampaikan langsung ke sel sebelahnya melalui gap junction.
3. Parakrin, merupakan tipe komunikasi sel jarak dekat, tidak membutuhkan
kontak langsung dengan sel target, dan molekul pesan mencapai sel target
disekitarnya melalui proses difusi.
4. Synaps, merupakan tipe komunikasi sel jarak jauh yang dilakukan oleh sel
syaraf. Molekul yang dihasilkan oleh sel syaraf dibawa melalui serabut syaraf
menuju ujung dari axon untuk disampaikan ke sel syaraf yang lain atau ke sel
target. Molekul pesan berupa neurotransmiter misalnya adrenalin, asetil kolin
dll, dan hanya membutuhkan waktu yang sangat singkat untuk mencapai sel
target.
5. Endokrin, juga merupakan tipe komunikasi sel jarak jauh. Molekul pesan
berupa hormon di sampaikan ke sel target melalui aliran pembuluh darah. Tipe
komunikasi sel ini relatif lambat dan menghasilkan efek yang relatif lama.
Dari kelima tipe komunikasi sel di atas, tipe parakrin merupakan tipe komunikasi sel
yang paling dominan di dalam proses perkembangan embrio. Terdapat empat
kelompok besar molekul tipe parakrin, yakni:
1. Hedgehog (Hh) family: Terdapat tiga gen homolog pada mamalia yaitu sonic
hedgehog (Shh) gene, Indian hedgehog (Ihh) gene, dan desert hedgehog (Dhh)
gene. Molekul pembawa pesan hedgehog mengatur spesifikasi takdir sel,
proliferasi sel, dan kelangsungan hidup sel. Sebagai contoh gen Shh mengkode
protein yang mengatur aktivasi gen-gen lain yang terlibat di dalam
pembentukan pola dasar tubuh (basic body plan) pada awal perkembangan
embrio. Ekspresi dari gen Shh dapat ditemukan pada simpul Hensen,
notokorda, lempeng dasar dari buluh syaraf, endoderm usus primitif dan juga
tunas tungkai.
2. Fibroblast growth factor (Fgf) family: Terdapat lebih dari 20 protein yang
dapat berikatan dengan reseptor Fgf dan mengaktifkan tirosin kinase yang
selanjutnya akan mengaktifkan protein target untuk fungsi sel yang baru.
3. Wingless (Wnt) family: gen Wnt memiliki fungsi biologis yang luas
diantaranya mempengaruhi pembentukan pola dasar tubuh (basic body plan)
page 2 / 3
Kusdiantoro MOHAMAD | Komunikasi Sel dalam Proses Perkembangan Embrio
Copyright Kusdiantoro Mohamad [email protected]
http://kusdiantoro.staff.ipb.ac.id/2010/04/20/komunikasi-sel-dalam-proses-perkembangan-embrio/
embrio, pertumbuhan sel dan diferensiasi sel pasca lahir.
4. Transforming growth factor beta (Tgf-β) family: Terdapat lebih dari 30
protein yang berfungsi sebagai induktor pada proses perkembangan embrio.
Termasuk ke dalam kelompok ini ialah bone morphogenic protein dan
paramesonephric inhibitory hormone.
Daftar istilah:
Proliferasi, Proliferation (Eng.), Proliferatio (Lat.): Perbanyakan jumlah sel melalui
proses pembelahan mitosis
Diferensiasi, Differentiation (Eng.), Differentiatio (Lat.): Perubahan bentuk dan
fungsi sel atau sekelompok sel menjadi lebih spesifik atau khusus.
Apoptosis, Apoptosis (Eng.): Mekanisme kematian sel yang terprogram dan
terencana. Terjadi pada proses perkembangan normal.
page 3 / 3