Das Mol Reproduksi Sel

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