Bab 3. Inti Sel

lnti SelKOMPONFN INTI SEL SIKLUS SEL SEL PUNCA DAN PEMBARUAN JARINGAN Selaput lnti MEIOSIS APOPTOSIS Kromatin ' Nukleolus (Anak lnti)PEMBELAHAN SELInti sel (nukleus) mengandung cetakan biru untuk semua Di tempat penyatuan membran luar dan internal, celah- celah yang tidak berisi lipid mengandung kompleks pori intistruktur dan aktivitas sel, yang dikode pada DNA kromosom. atau NPC (nuclear pore complexes) (Gambar 3-5, 3-6 dan 3-7),inti sel juga mengandung perangkat molekular untuk me- yang memiliki perangkat yang mengatur kebanyakan transpor dua-arah antara nukleus dan sitoplasma. Nukleus sel mamaliareplikasi DNA-nya dan untuk menyintesis dan memproses biasanya memiliki 3000-4000 pori semacam itu dan masing-semua jenis RNA. Transfer makromolekul antara inti sel dan masing terdiri atas subunit dengan 30 protein NPC ataukompartemen sitoplasma diafur. Karena ribosom fungsionaltidak terdapat pada inti sel, protein tidak dihasilkan di tempat nukleoporin yang berbeda (Gambar 3-7).tersebut. Sejumlah besar molekul protein yang diperlukanuntuk aktivitas nukleus berasal dari sitoplasma. KromatinKOMPONEN INTI SEL Dalam inti yang tidak membelah, kromatiry merupakanInti sel sering tampak sebagai struktur bulat atau lonjong, material kromosom yang kebanyakan berada dalam keadaan terurai. Dua jenis kromatin dapat dibedakan baik denganbiasanya di bagian pusat se1 (Gambar 3-1). Komponen utama- mikroskop cahaya maupun elektron, yang menggambarkannya adalah selaput inti, kromatin yang mengandung DNA derajat kondensasi kromosom (Gambar 3-2 dan 3-3).dan protein terkait, dan suatu daerah khusus kromatin yangdisebut nukleolus (Gambar 3-2 dan 3-3). Ukuran dan ciri Heterokromatin (Yun. heteros, Iatn, + chroma, warna), yangmorlologis inti sel dalam jaringan normal tertentu cenderung padat elektrory tampak sebagai granul kasar dengan mikroskopseragam. Sebaliknya, inti dalam sel kanker sering berbentuk elektron dan tampak sebagai gumpalan basofilik dalam mikroskop cahaya. Eukromatin merupakan bagian kromosomtidak teratur, denganberbagai ukuran dan pola kromatin yang yang kurang bergelung, yang tampak sebagai materi granular halus dengan mikroskop elektron dan terlihat sebagai daerah atipikal. basofilik lemah dengan mikroskop cahaya. Daerah hetero- kromatin dan eukromatin menimbulkan gradasi tampilan intiSelaput lnti yang terang sampai gelap dalam irisan jaringan yang terlihatMikroskop elektron memperlihatkan bahwa inti se1 dikelilingi dengan mikroskop cahaya dan elektron. Intensitas pemulasanoleh 2 unit membran paralel, yang dipisahkan oleh celahsempit (30-50 nm), yang disebut ruang perinuklear (Gambar kromatin inti sering dipakai untuk membedakan dan me-3-2). Bersama-sama, Pasangan membran serta celah di ngenali berbagal jaringan dan jenis sel pada mikroskop antaranya membentuk selaput inti. Poliribosom melekat padamembran luar, yang mentrnjukkan bahwa selaput inti me- cahaya. rupakanbagian dari retikulum endoplasma. Dl dekat membran internal membran inti terdapat suatu jalinan protein fibrosa Kromatin terutama terdiri atas pilinan untai DNA yang yang disebut lamina nuklear (Gambar 3-4), yang ikut men- terikat pada protein basa yang disebut histon dan pada ber- stabilkan selaput inti. Komponen utama lamina tersebut me- rupakan protein filamen intermedia yang disebut lamin yang bagai protein nonhiston. Unit struktural dasar kromatin adalah berikatan pada protein membran dan menghubungkannya nukleosom (Gambar 3-8), yang memiliki bagian pusat ke- dengan kromatin pada sel yang tidak membelah' Pola delapan histon kecil (masing-masing dua salinan dari histon hubungan tersebut teratur dari sel ke sel di dalam jaringan, lH2A,lP'zB, H3, dan H4), yang diliputi oleh DNAdengan sekitar yang memperkuat dugaan bahwa kromosom mempunyai 150 pasang basa. Setiap nukleosom juga memiliki histon peng- lokasi tetap di dalam inti. (Para ahli biologi sel masih mem- ikat yang berukuran lebih besar (H1) dan terikat pada DNA dan bagian pusat tersebut. Susunan nukleosom pada kromatin perdebatkan apakah inti sel mengandung suatu matriks ini juga berhubungan dengan berbagai protein nonhiston protein selain lamin untuk menyusun dan menggerakkan dengan berbagai macam fungsi. kromatin, protein dan ribonukleoprotein.) DNA yang terikat pada nukleosom kemudian terlipat-lipat di tingkat susunan kromatin berikutnya yang berupa serat-30 nm, tetapi mekanisme pelipatan tersebut kurang dipahami 47

48 / BAB3 ' rii .!' f.t-*-1 '1'\"tGambar 3-7' lnti sel yang aktif dan besar. Sel hati (hepatosit) memiliki inti yang besar dan terpulas baik serla berada di tengahsitoplasma. Terlihat satu atau lebih nukleolus dalam setiap inti, yang menunjukkan adanya sintesis protein yang intensif oleh sel tersebut.Sebagian besar kromatin terpulas ringan atau eukromatik, dengan sejumlah kecil area yang terpulas lebih gelap dan tersebar di seluruhinti sel dan terleiak tepat di dalam selaput inti. Heterokromatinjelas dengan mikroskop cahaya. Salah satu sel ini memiliki dua superfisial tersebut memungkinkan terlihatnya tepi organel secara lebih inti. 500x. Pulasan biru toluidin-pararosanilin. -*--*-*{aFv+.'\\ r,n'!u,it\"^--n-a\-\-{ Hc \S\ //Ec\\ \\\ 'i!' i: .::l Selapul:.r 1.1::i!',1 inti :. l.:-) Ribosom \Hc \=:Gambar 3-2. Komponen struktural inti sel. (a): TEM inti sel yang tipikal memperlihatkan dengan jelas heterokromatin (HC) padat-elektron dan eukromatin (EC) yang lebih difus\" Panah menunjukkan heterokromatin yang terkailnukleolus di sekitar nukleolus (NU). Matapanah menunjukkan area dengan ruang perinuklear di antara dua membran selaput inti yang terlihat jelas. Tepat dr sebelah dalam selaputinti terdapat suatu regio sempit yang bersifat padalelektron yang memiliki lamina inti dan lebih banyak kromatin. 26.000x. (b): Gambarskematis inti sel memperlihatkan bahwa selaput inti terdiri atas dua membran yang dipisahkan oleh ruang perinuklear. Membran luarmemiliki ribosom yang melekat padanya dan berhubungan secara kontinu dengan ER. Kedua membran menyatu di banyak tempat danmembentuk pori-pori inti. Gumpalan heterokromatin (HC) berhubungan dengan jalinan lamina inti tepat di sebelah dalam selapui inti,sedangkan eukromatin (EC) terlihat tersebar di bagian dalam inti. Nukleolus memiliki regio khas yang disebut pars granulosa (G) dan parsfibrosa (F).

INTI SEL I 49dengan baik. Tingkat gelungan yang lebih rumit dan mem- sementara kromosom X yang lain terurai dan tidak tampak.bentuk struktur yang dapat terlihat secara mikroskopis, yailu Kromatin seks heterokromatik tidak aktif secara transkripsi.kromosom, juga ditemukan, yang terutama Penting saat ter- Sel pria memiliki satu kromosom X dan satu kromosom Y;jadinya kondensasi kromatin unfuk mitosis dan meiosis seperti kromosom lainnya, kromosom X interfase tidak ber- gelung dan karenanya, tidak ada kromatin seks yang terlihat(Gambar 3-9). pada pria. Inaktivasi kromosom seks melibatkan sejumlah modifikasi kimiawi spesifik pada histonnya. Pola kromatin suatu inti sel dianggap sebagai panduanaktivitas sel terkait. Pada umumnya, sel dengan inti yang ter- APtlmgMEDIS' ' \", I . ':: ''',r :pulas terang lebih aktif mengadakan sintesis protein ketimbang Studi kromatin seks mengungkapkan seks genetik padaiel dengan inti yang gelaP dan padat. Pada inti yang terpulas pasien, yang organ eksternal seksnya tidak menuniukkan penetapan jenis kelamin, seperti pada hermafrodit danpucat dengan banyak eukromatin dan sedikit gumpalan pseudohermafrodit. Analisis kromatin seks membantuheterokromatiry tersedia lebih banyak permukaan DNA untuktranskripsi RNA. Pada inti yang terpulas gelap dan kaya akan studi anomali lain yang melibatkan kromosom seks-heterokromatin yang sangat terkondensasi, gelungan DNA misalnya, sindrom Klinefelter, dengan kelainan testis, azoospermia (ketiadaan spermatozoa), dan geiala lainyang erat kurang mudah diakses untuk transkripsi. disertai adanya kromosom XXY. Studi cermat terhadap kromatin inti sel mamalia me-nunjukkan adanya massa heterokromatin yang sering terlihatdalam sel somatik wanita tetapi tidak dalam sel pria. Gumpalankromatin ini merupakan kromatin seks dan salah satu daridua kromosom X yang terlihat pada sel wanita (Gambar 3-10)'Kromosom X yang ikut membentuk kromatin seks tetap ter-gelung rapat dan dapat dilihat di antara siklus mitosis,Pori-pori Selaputinti inti Nukleolus Kromatin endoplasma kasar Fungsi lnti 1. Pengaturan sel: menyimpan material genetik, yang mengarahkan semua aktivitas sel dan mengatur struktur sel 2. Produksi: Memproduksi subunit ribosom di nukleolus dan mengirimnya ke dalam sitoplasma untuk dirakit menjadi ribosomGambar 3-3. Hubungan selaput inti dengan RE kasar. Gambartiga-dimensi sebuah inti sel memperlihatkan sebuah nukleolus yangbesar dan distribusi pori-pori inti pada selaput tersebut. Jumlah pori-pori inti sangat bervariasi dari sel ke sel, yang bertambah pada selyang terlibat secara aktif pada sintesis protein.

50 / BAB3 Kromosom X dan Y memiliki gen yang menenfukan apakah mikroskop cahaya, dan gambar setiap kromosom dipotongseorang individu menjadi wanita atau pria. Pada manusia, dan disusun unfuk menghasilkan suatu kariotipe, yang me-kebanyakan se1 tubufu yaitu sel somatik, memiliki 22 pasang mungkinkan analisa pita kromosom yang sudah terpulas (Gambar 3-11).autosom selain pasangan kromosom seks. Masing-masing darike-23 pasang kromosom memiliki sebuah kromosom yang; APLItrASI M€DIsberasal dari ibu dan satu lagi yang berasal dari ayah. Anggota Jumtah dan ciri kromosom yang terdapat pada seseorang dikenal sebagai kariotipe (Gambar 3-11). Studi kariotipesetiap pasang kromosom disebut homolog karena meskipun telah mengungkapkan kelainan kromosom yang ber- hubungan dengan tumor, leukemia, dan beberapa jenisberasal dari orangtua yangberbeda, homolog tersebut memiliki penyakit genetik.bentuk (alel) gen yang sama. Sel somatik dianggap bersifatdiploid karena sel-sel ini memiliki pasangan kromosom. Ahli Pengembangan teknik yang mengungkapkan seg-genetik menuniuk sel diploid sebagai 2n, dengann yang me-nyatakan jumlah kromosom yang unik pada sel suahr spesies, mentasi kromosom pada pita-pita transversal yang dipulasyaitu 23 pada manusia. Sel sperma dan oosit matur bersifat secara khusus, memungkinkan identifikasi setiap kromo_haploid, dengan separuh jumlah diploid kromosom (n), dan som dan pengkajian delesi dan translokasi gen secarasetiap pasang kromosom telah mengalami pemisahan selama lebih tepat. Teknikleknik ini terutama didasarkan pada studi kromosom yang sebelumnya diberi larutan salinemeiosis (dijabarkan kemudian). atau enzim dan dipulas dengan teknik pewarna fluoresen Studi kromosom itu sendiri biasanya menggunakan sel atau pemulas sel darah Giemsa\" Hibridisasi in situyang dibiakkan secara in titro dan penangkapan sel mitosis fluoresen (FISH) merupakan suatu teknik yang berhargaselama metafase dengan menggunakan kolkisin yang mengikat untuk melokalisasl sekuens DNA (gen) dalam kromosom.tubulin dan mengganggu mikrotubulus. Sel yang ditangkapkemudian direndam dalam suatu larutan hipotonik, yangmenyebabkan pembengkakan, yang dipulas dengan berbagaicara, dan kemudian diratakan di antara kaca penutup dankaca objek. Kromosom mitotik dari satu inti lalu difoto denganGambar 3-4. Lamina inti. Lamina inti dibentuk dari kelas protein Gambar 3-5. Pori-pori inti. Mikrograf TEM memperlihatkanfilamen intermedia, yaitu lamin, yang terakit berupa jalinan yang selaput inti dan pori-pori inti di antara inti (N) dan sitoplasma (C).berdekatan dengan membran inti internal. Ketika selaput inti ter- (a): Potongan melalui selaput inti dan struktur bermembran-duasebar selama profase awal pada pembelahan sel, setidaknya se-jumlah protein lamin tetap melekat pada fragmen membran dan selaput inti. Protein padalelektron yang membentuk kompleks poriperakitan ulang lamina intr segera setelah pembelahan sel mem- inti juga dapat dilihat (panah). Tepat di bawah setaput inti terdapatpermudah pembentukan ulang selaput inti kedua inti baru. Lamina lamina inti dan heterokromatin, yaitu material yang tidak terdapatinti juga memiliki tempat pengikatan kromatin, yang membantu pada pori inti. (b): Potongan tangensial melalui suatu selaput inti memperlihatkan kompleks pori inti (panah) dan bercak elektron-menyusun material tersebut di inti. Kromatin tidak terdapat pada lusen pada heterokromatin perifer yang menggambarkan arealubang yang menembus selaput inti (yang disebut kompleks pori tepat di sebelah dalam pori-pori. 80.000x.inti).

INTI SEL I 5'INukleolus (Anak lnti) PEMBELAHAN SELNukleolus adalah struktur sferis yang bersifat sangat basofilik Pembelahan sel, atar,r mitosis (Yun. ntitos, benang), dapat di-dan terdapat dalam inti sel yang aktif mengadakan sintesis amati dengan mikroskop cahaya. Selama proses ini, sel indukprotein (Gambar 3-12). Sifat basofilia nukleolus yang intens membelah dan setiap sel anak menerima satu set kromosombukan ditimbulkan oleh heterokromatin, melainkan oleh yang identik dengan kromosom se1 induk. Pada dasarnya,adanya kumpulan padat IRNA yang ditranskripsikan, diproses terjadi duplikasi memanjang dari kromosom, dan kromosomdan tersusun menjadi subunit ribosom di area inti tersebut. ini dibagikan ke sel anak. Fase di antara dua mitosis disebut interfase; saat ini, DNA mengaiami replikasi dan inti tampakNukleolus selalu berhubungan dengan inti sel yang secara seperti yang biasanya terlihat dalam sediaan mikroskopis.intens menyintesis protein untuk pertumbuhan atau sekresi. Proses mitosis dibagi menjadi empat fase (Gambar 3-14 danSeperti terlihat dengan mikroskop elektron transmisi (TEM), 3-15).nukleolus terdiri atas subregio khusus dengan sifat pemulasanyang berbeda (Gambar 3-13). Molekul rRNA yang dibuat dan Pada profase selama mitosis, kromatin yang bereplikasidimodifikasi di nukleolus berhubungan secara cePat dengan mengalami kondensasi menjadi badan berbentuk batang,banyak protein ribosom yang diimpor dari sitoplasma melalui kromosom, yang masing-masing mengandung duplikat kro-kompleks pori inti. Subunit ribosom berukuran kecil dan besar matid saudara yang berhubungan erat secara longitudinal. Diyang baru dibentuk kemudian diekspor kembali ke sitoplasma luar inti sel, sentrosom dengan sentriolnya berpisah dan ber-melalui pori-pori inti yang sama. migrasi ke kufub se1 yang berlawanan. Duplikasi sentrosom dan sentriol terjadi selama interfase. Bersamaan dengan APLIKASI MEDIS migrasi sentrosom, mikrotubulus gelondong mitosis muncul Nukteoli besar dijumpai dalam sel yang secara aktif me- di antara dua sentrosom dan nukleolus menghilang saat nyintesis protein, dan pada sel tumor ganas yang tumbuh dengan cepat. Nukleolus terurai selama profase pada aktivitas transkripsi di tempat tersebut berhenti. Pada profase pembelahan sel tetapi terbentuk kembali dalam tahap tahap lanjut, selaput inti diuraikan ketika protein lamina inti dan membran internal mengalami fosforilasi (penambahan telofase mlfosis. gugus POr3 ). Lamina inti dan kompleks pori terurai dan protein-protein tersebut bersama dengan vesikel membran tersebar di sitosol lokal dan RE. Selama metafase, kromosom yang berkondensasi melekat pada mikrotubulus gelondong mitosis (Gambar 3-14 dan 3-16) :$ ati ,:*Gambar 3-6. Cryofracture selaput inti yang memperlihatkan pori inti. Mikrograf elektron yang diperoleh melalui fraktur beku suatusel usus memperlihatkan dua komponen selaput inti dan pori-pori inti. Bidang fraktur sebagian terbentuk di antara kedua membran selaputinti (kiri) tetapi kebanyakan iepat di sebelah dalam selaput dengan kromatin yang menjauhinya. Ukuran dan distribusi kompleks pori intijelas terlihat. Kompleks pori inii yang sama dapat memperantarai impor dan ekspor makromolekul antara inti dan sitoplasma melaluiproses yang diatur secara ketat di setiap arah.

52 / BAB3pada kompleks protein yang padat-elektrory yaitu kinetokor telofase, penyempitan cincin tersebut menghasilkan suatu alur pembelahan dan berlanjut hingga sitoplasma dan organelnya(Yun. kinetos, gerakary + chorn, daerah pusat), yang berada pada terbagi menjadi dua sel anak, masing-masing dengan sebuah inti.area kromatid yang berdekatan yang disebut sentromer Kebanyakan jaringan mengalami penggantian sel secara(Yttn. kentron, pusat, + meros, bagian). Kromosom lalu bergerak konstan karena pembelahan serta kematian sel yang terus-ke bidang ekuatorial pada sel yang kini berbentuk lebih sferis. menerus. Sel jaringan saraf dan otot jantung merupakanMikrotubulus kinetokor yang terikat pada kromatid saudara pengecualian, karena sel-sel ini tidak membelah setelahberhubungan langsung dengan ,\"rrtroro- pada kufub dilahirkan sehingga potensi regenerasinya sangat berkurang.gelondong mitosis yang berlawanan. Laju penggantian sel sangat bervariasi dari safu jaringan ke jaringan lain-berlangsung cepat pada epitel saluran cerna Pada anafase, kromatid tersebut berpisah satu sama lain dan epidermis, dan berlangsung lambat di kelenjar pankreasdan perlahan-lahan ditarik pada kinetokornya menuju kutub dan tiroid. Sel mitotik sering sulit diidentifikasi pada irisangelondong yang berlawanan oleh molekul penggerak, kinesin, organ orang dewasa, tetapi dapat dikenali pada jaringan yangyang bergerak di sepanjang mikrotubulus. Selama proses ini fumbuh secara cepat berdasarkan kromatinnya yang ter-berlangsung, kutub gelondong juga bergerak menjauh. kondensasi (Gambar 3-17). Pada telofase, dua set kromosom berada pada kutub $IKLUS $ELgelondong dan mulai kembali ke keadaan ketika kromosom Mitosis adalah manifestasi nyata pembelahan sel, tetapi prosestersebut belum terkondensasi. Mikrofubulus gelondong meng- lairy yang tidak begitu mudah terlihat dengan mikroskopalami depolimerisasi dan selaput inti mulai terakit kembali di cahaya, berperan penting dalam multiplikasi sel. Hal yangsekitar setiap set kromosom anak. Suafu cincin kontraktil mendasar di antaranya adalah fase terjadinya replikasi DNA.yang berbenfuk seperti sabuk dan mengandung filamen aktin Proses ini dapat dianalisis dengan memasukkan prekursoryang terkait dengan miosin, terbentuk di sitoplasma perifer DNA berlabel (misalnya, fHl timidin atau analog timidin) ke dalam sel dan melacaknya dengan metode biokimiawi,pada bidang ekuator sel induk. Selama sitokinesis pada akhir autoradiografi atau imunositokimiawi. Replikasi DNA terjadi selama interfase. Pergantian sikllk antara mitosis dan interfise, yang dikenal sebagai siklus sel, terjadi di semua jaringan yang mengalami pergantian sel. Siklus sel memiliki empat fase yang berbeda: mitosis dan tiga periode interfase yang disebut G, (jeda waktu antara Histon HlGambar 3-7. Kompleks pori inti. Suatu kompleks pori inti DNA sentral(NPC, nuclear pore complex) terbentuk dari protein membran dan lkatan DNAprotein lain yang membentuk suatu cincin atau annulus oktagonal, Gambar 3-8, Komponen sebuah nukleosom. Nukleosom me-dengan filamen yang menjulur ke dalam sitoplasma dan inti. Setiap rupakan suatu struktur yang menghasilkan susunan awal DNAkompleks memiliki sekitar 30 protein berbeda, yang disebut untai-ganda menjadi kromatin. Setiap nukleosom memiliki sebuahsebagai nukleoporin. Berbagai salinan sejumlah besar nukleoporin kompleks inti oktomerik yang terdiri atas empat jenis histon,terakit membentuk setiap NPC oktagonal. Selaput jnti bersifat masing-masing dua salinan H2A, H2B, H3, dan H4. Di sekitar bagian pusat ini terdapat kumparan DNA dengan panjang sekitarimpermeabel terhadap ion dan molekul dengan semua ukuran danpertukaran zat di antara inti dan sitoplasma terjadi hanya melalui 150 pasang basa\" Sebuah histon H1 berada di luar DNA pada per_pori-pori inti. lon dan molekul kecil melewati pori inti dengan caradifusi pasif. Molekul besar dan kompleks molekul diimpor melalui mukaan setiap nukleosom. DNA yang berhubungan dengansuatu proses duatahap. Protein pertama dengan sekuens asam nukleosom in vivo menyerupai untaian panjang manik-manik.amino tertentu yang disebut sinyal lokalisasi inti diikat oleh Nukleosom merupakan struktur yang sangat dinamis, dengan H1 yang longgar dan tidak terselubungi DNA sedikitnya sekali setiapprotein reseptor impor terlarut, dan kompleks yang terbentuk lalu detik untuk memungkinkan protein lain, termasuk enzim dan faktormelekat pada filamen nukleoporin pada permukaan sitoplasmik transkripsi, memasuki DNA.NPC. Translokasi protein melalui selaput inti tampaknya terjadimelalui interaksi berulang dengan afinitas rendah serta sederetantempat pengikatan yang tersebar di sepanjang filamen nukleoporinini, awalnya pada permukaan sitoplasmik, lalu di dalam pori itusendiri, dan akhirnya pada permukaan nukleoplasmik NpC. pe-lepasan muatan protein dari nukleoporin di dalam inti memerlukanenergi dari hidrolisis GTP. Ekspor RNAdan subunit ribosomal dariinti bergantung pada sistem sinyal ekspor dan protein reseptorekspor nuklear yang mengikat nukleoporin.

r/ll\l2nm Epitel bukal INTI SEL / 53 Leukosit \"' Kromatin seksl', Gambar 3-10. Kromalin seks. Salah satu kromosom X pada1,.\"' sel wanita dapat mengalami inaktivasi dan penggumpalan yang membentuk kromatin seks heterokromatik. Ciri morfologis kromatin seks dapat dilihat dalam sel epitel mulut dan neutrofil wanita. Kiri: Pada sel epitel mulut, kromatin seks heterokromatik tampak sebagai granul kecil yang melekat pada selaput inti. Sel bukal superfisial yang melapisi pipi sering digunakan untuk mem- pelajari kromatin seks atau sebagai sumber sel berinti untuk analisis DNA. Kanan: Pada neutrofil, kromatin sering berbentuk alat pemukul drum yang menonjol dari nukleus multilobular yang unik bagi sel tersebut. Kromosom X heterokromatik yang inaktif secara genetis dan terdiri atas kromatin seks terkadang disebut badan Barr, untuk menghormati nama ahli sitologi yang me- nemukannya pertama kali pada sel wanita.1.,.\"' mitosis dan replikasi DNA), S (periode sintesis DNA), dan G,1,.,\"' (jeda waktu antara duplikasi DNA dan mitosis berikutnya). Perkiraan lama fase-fase tersebut pada sel yang sangat cepat membelah dilukiskan dalam Gambar 3-18 dan 3-19. Selama fase G, terjadi sintesis aktif RNA dan protein, termasuk protein yang mengatur siklus sel, dan volume sel yang ukurannya telah berkurang separuh akibat mitosis kembali ke ukuran semula. Fase S ditandai dengan sintesis DNA dan histon dan awal duplikasi sentrosom. Pada fase G, yang relatif singkaf protein yang diperlukan untuk mitosis menumpuk. Saat sel pascamitotik mulai mengalami spesialisasi dan diferensiasi, aktivitas siklus sel dapat terhenti sementara atau permanen dan sel dalam keadaan ini dikatakan berada dalam fase Gn. Beberapa sel yang terdiferensiasi seperti sel hati, memperbarui siklus pada kondisi tertentu; sel-sel lain, termasuk kebanyakan sel otot dan saraf, terdiferensiasi secara terminal. Pengaturan siklus pada sel pascamitosis (memintas tahap G.,) dipicu oleh sinyal protein dari lingkungan ekstrasel yang disebut mitogen atau faktor pertumbuhan, yang mengaktifkan reseptor permukaan sel. Nutrien dan protein yang diperlukan [,ooo.' terlipat-lipat pada tahap ini distabilkan oleh interaksi dengan kompleks protein yang terbentuk dari kondensin, yang akhirnyaG am bar 3-9.Dari DNA menjadi kromatin. Sejumlah pengepakan membentuk kerangka sentral di sumbu panjang setiap kromatid.kromatin diyakini terjadi selama kondensasi kromatin selama Gambar paling bawah menunjukkan kromosom metafase yangprofase mitosis meskipun hubungan protein yang terlibat di setiaptahap tidak sepenuhnya dipahami. Aktivitas genetik hampir se- memperlihatkan pengepakan maksimum DNA. Kromosom terdiripenuhnya tidak berjalan selama proses tersebut dan histon meng- atas dua kromatid yang terikat bersama di suatu titik sempit yangalami modifikasi kimiawi dengan berbagai cara. Gambar atas disebut sentromer.memperlihatkan heliks ganda DNA 2 nm, yang diikuti oleh pe-ngikatan DNA pada histon yang membentuk filamen nukle&om-11nm yang dihubungkan dengan DNA ('manik-manik pada sebuahuntai'). Nukleosom pada DNA kemudian berinteraksi dengan carayang belum dipahami sepenuhnya untuk membentuk serabut 30nm yang lebih kompak. Melalui kondensasi lebih lanjut, terbentukfilamen berdiameter 300 nm dan 700 nm' Gelung kromatin yang

54 / BAB3 ri.,!.rr ji ... : :' ;i;t'{, r,a&i1?:i ,i,&.1l.'.*, & :! .{ lllt' 1-1 1 !h 5* ur; t$ t& 23 45 ri 1: , rj.- $:,b axs &i .*, r,.-d4 fii. b 7I I 10 11 12 X t..' s$ 13 14 15 16 17 18 a11 ::1 :: eF 19 20 21 22Gambar 3-11' Penentuan kariotipe. Sediaan kariotipe manusia dibuat dengan pemulasan dan kemudian membuat fotografi kromosomsel yang terinterupsi setelah penghentian mitosis dengan kolkisin. lnti dipilih untuk dianalisis dengan setiap kromosom yang terkondensasimaksimal. Setiap fotograf kromosom dipotong dan ditempelkan bersama dengan berbagai cara pengkajian. Dengan pulasan tertentu,setiap kromosom memiliki pola pita khusus yang anomali memudahkan pengenalannya dan juga hubungan antara pola pita dengan berbedagenetik' Ke-22 pasang autosom diberi angka secara berurutan dengan ukuran yang semakin kecil; pasangan kromosom X dan ydalam hal ukuran dan morfologi.} w f# \"#ffiffiGambar 3-12. Nukleolus. Oosit primer merupakan sel yang sangat besar dengan inti eukromatik bundar yang sangat besar. Volumesel ini bertambah secara aktif dan sel ini menyintesis banyak protein dan banyak ribosom, dan setiap inti memiliki anak inti yang sangatbasofilik dan berkembang baik. Tampilan basofilia yang mencolok menggambarkan tingginya kadar rRNA yang sedang diproses Oi regionukleoplasma kecil tersebut. Sel lain dapat memiliki sebuah nukleolus besar atau sejumlah nukleolus yang lebih kecil. Semuanya tedi6atdalam transkripsi dan pemrosesan rRNA. Oosit primer terhentt untuk periode lama selama profase pada pembelahan meiosis pertama,ketika kromosom sudah mulai berkondensasi. Bagian kromosom yang berkondensasi tampak sebagai material yang terpulas padapotongan inti yang diperlihatkan di sini. Meiosis pada oosit akan berlanjut sesaat sebelum ovulasi (pelepasan oosit dari ovarium; tifrat Aan22).untuk replikasi DNA berakumulasi dan ketika semuanya siap cyclin-dependent kinase); masing-masing memfosforilasi(pada titik restriksi), sintesis DNA dimulai. Masuknya atau protein pada berbagai kompleks lain (seperti lamina inti padakemajuan melalui setiap fase siklus ini diatur oleh set protein awal mitosis). Dengan demikiary berbagai aktivitas sel di- koordinasikan dengan fase siklus sel yang spesifik.spesifik, yaitu siklin dan kinase dependen-siklin (CDK,

INTI SEL / 55 APLIKASIMEDIS APLIKASIMEDIS Beberapa faktor Pertumbul tan dimanfaatkan untuk Peng- Jaringan yang tumbuh dengan cepat (misalnya, epitel obatan. Contohnya adalah eritropoietin, yang merangsang protiferasi, diferensiasi, dan ketahanan hidup prekursor usus) seflng mengandung sel-sel yang bermitosis, sel darah merah dalam sumsum tulang. sedangkan jaringan yang tumbuh dengan lambat tidak Kemajuan melalui siklus sei juga diatur oleh berbagai sinyal demikian. Bertambahnya gambaran mitosis dan adanyayang menghambat berlangsungnya siklus pada kondisi yang mitosis yang abnormal pada tumor merupakan ciri penting yang membeclakan tumor ganas dengan tumor iinakiidak mendukung. Kerusakan DNA dapat menghentikan Proliferasi dan diferensiasi sel normal dikendalikan se-siklus sel tidak hanya pada titik restriksi fase G' melainkan ketompok gen yang disebut proto-onkogen; perubahan pada struktur atau ekspresi gen-gen ini meningkatkanjuga selama fase S atau pada'checkpoint' di G, (Gambar 3-19)' produksi tumor. Proto-onkogen dapat berubah meniadiTeihentinya fase G, memungkinkan terjadinya perbaikan ke-rusakan, sebelum sel memasuki fase S, sehingga DNA yang onkogen oleh suatu mutasi sekuens DNA-nya atau olehrusak tidak direplikasi. Jika masalah yang dijumpai padasetiap checkpolnt tidak dapat dikoreksi ketika siklus sedang translokasi DNA yang menggerakkan gen ke tempatberhenti, protein atau gen supresor tumor (seperti p53) akanteraktifkan dan aktivitas sel diarahkan ulang menuju 'bunuh promotor aktif sehingga onkogen tersebut diekspresikan secara tidak sesuai atau permanen. Perubahan proto-diri' atau apoptosis sel. Gen yang menyandi p53 sering onkogen telah dikaitkan dengan beberapa tumor dan kanker hematologis. Proto-onkogen mengode hampir semua protein yang terlibat pada pengaturan aktivitas mlfosis, termasuk berbagai faktor pertumbuhan yang spesifik, reseptor untuk faktor pertumbuhan, dan berbagai kinase dan protein lain yang terlibat dalam penghantaran sinyal intrasel faktor perTumbuhan. Terdapat daftar proto- onogen semacam itu, yang iumlahnya banyak dan masih terus bertambah. Berbagai faktor yang menimbulkan kanker (misalnya, zat kimia, jenis radiasi teftentu, dan infeksi virus tertentu) dapat menginduksi kerusakan atau mutasi DNA yang dapat menyebabkan proliferasi sel abnormal yang me' tangkahi (bypass) mekanisme pengaturan normal untuk peftumbuhan terkendali dan menyebabkan pembentukan tumor. lstitah tumor, yang mulanya dipakai untuk menyebut setiap pembengkakan setempat pada tubuh akibat pe- radangan atau proliferasi sel abnormal, kini biasanya di- pakai sebagai sinonim untuk neoplasma (Yun neos, baru, + plasma, sesuafu yang terbentuk). Neoplasma dapat didefinisikan sebagai massa iaringan abnormal yang dibentuk oleh proliferasi sel secara tidak teratur. Neoplasma bersifat iinak atau ganas, bergantung pada cirinya, yaitu tumbuh lambat tanpa invasi (inak) atau tumbuh cepat dan memiliki kemampuan besar untuk menginvasi jaringan dan organ lain (ganas). Kanker adalah istilah umum untuk semua tumor ganas.Gambar 3-13. Regio di dalam sebuah nukleolus. Berbagai rnengalami mutasi pada sel kanker sehingga mengurangi kemampuan sel untuk mendeteksi dan memperbaiki DNAregio nukleolus sering dapat dilihat pada potongan inti sel yang yang rusak. Pewarisan DNA yang rusak oleh sel anak me-diperiksa dengan TEM. Bagian-bagian utama nukleolus yang nimbulkan peningkatan jumlah mutasi dan instabilitas umumdiidentifikasi dengan cara ini berupa satu atau lebih regio yang pada genom, yang dapat ikut berperan pada timbulnyaterpulas pucat dan mengandung DNA penyusun nukleolus(nucteolar organizer, NO,)-sekuens basa yang mengode rRNA' kanker.Pada genom manusia, Iima pasang kromosom mengandungpenyusun nukleolus. Serabut ribonukleoprotein pars fibrosa (PF) SEL PUNGA DAN PENNBARUAN JARINGANberukuran 5 hingga 10 nm yang tersusun rapat terletak dekat Di sepanjang kehidupan seseorang, banyak jaringan dan organpenyusun nukleolus. Pars fibrosa terdiri atas transkrip rRNA primer' yang mengandung sejumlah kecil populasi sel punca yangPars granulosa (PG) terdiri atas granul berukuran 15 hingga 20 tidak terdiferensiasi dengan siklusnya yang berfungsi mem-nm yang menggambarkan subunit ribosom yang matang. Protein,yang disintesis dalam sitoplasma, menjadi terkait dengan rRNA di perbarui sel terdi{erensiasi di jaringan sesuai keperluan. Se-nukleolus. Subunit ribosom yang terbentuk kemudian dikirim ke jumlah besar sel punca tidak sering membelah, tetapi pem-sitoplasma. Sejumlah kecil kromatin terkait'nukleolus belahannya selalu asimetris, yaitu satu sel anak tetap bertindak sebagai sel punca sementara sel anak lainnya mengikuti jalur(n u cleolu s- associated ch romafin, NAC] ju ga terkadan g menjadi diferensiasi yang ditentukan. Sel punca sejumlahbesar jaringanbagian nukleolus, tetapi kepentingan fungsionalnya tidak diketahui'30.000x.

56 / BAB3 6 0 0):(6= -DooY-L.-Y=hi o.l9 c .(xE9gY:FEC--cb.Uroo=E G 6co f :\"r,\,...i'::l ;E(o=_oV.2 >..96 =c =6 oo l:..' =a+ioi.-r-.i':'3-';\"* a G !o zf Eoo o c=P-- J .sE I !P o'U fc s ;.s S oE;6- coo ;9c oo>,E.o=:E=;xIo =-!!! =oo ;Ha€xEEEdf5T 9iacTxo-u6Edc;(oc(,-g5,;.-E-Ho=c-Eqr.-dg9J-Hl;E=oCzci-F(E- .9 co =o a= !^ >:*o 5.rd6>l J; 66 I6G o:o F-o9 (6, ooq! eJ{f!t Efr oo o6E.aEo d; =^6EH=OI l -O t Os '-cf, :E*E=EE3 ,*=sE:€S-?=EE;6-='io€ .qre 6 ov/o o '=coE.YC !coo E€*3,hEFNCO ooEc o *EHs@fE€v3'i 8vY> 6 (9 !6 a= oo !fEosf--:s;=oiL!+o)-(gE^5-h; F 6 ! 6 =6 oE Y d s,t E # ff F !: @OEoocg-OtrJ: .9. t 5: ier=_ o =E ocE'=EEo=;t_o *i:rc !coooc --v)d@^ cEg65! :3;= tr ! o)- ;; oo EEA.',E!FgE * c! cof:.!! EE 3= €pfiE;^E I= EtrfXi9:igrr!E6^- torc6E.E::(FEo y o >E6'0cO o6o -cGr (g o r=i etr:f=r==rri9er € a >o O6 6 ViXo6 FtEr Eo--l!EnPtoSgCt-E: R! Yhr\=d- 6E Cd\ Eo-o E*5;EEca Eho riolno! O-3 :6 *XESo0€-9tsbo o=9e 3\"i1=d)->O?iE;6oFoo6a35 _o:opt-o!o^ o-o t> 'HsEY I6'E o\"0 9 uEI! soC F = c L d DE FoY*LHF€5P(*Y6SF*€eo,H-5a*6V.-HLo=9i3=\")8',(.,o8*x,gP.P.-b E :F6C= oo @ 9)\) F I dr G€-Ee_E a5e83 ioooo- o-YCEV@E d 3€EEE5;tr o o y= oi5 EEEEI:E

INTI SEL I 57spKGceroaanmnymunobsisnuaognrm-lm3ats-iekfelraro5htk.uobmGnuefaloulmaksla,ubliadrsreaespnreiltilkrboayimasakienaDrgn,NsbsAeeedrdlgaadennerganmkgbaajesanirunmbhgei-tmrdobaasansigsianmigdaefsatniesngregda-inmmri iataiomstsainuissgn.douKbfaleruorokmhrruooebmssuoeanmtnigdaktensoranpduufedolnaakgsraaalj.niynGagmnagigkmarsobdatauanrbnguyamaltunsibkgreoyrdtdaiupenbekguraolutmalesne,h.mhdbDieeiuannaugtu.ask(ntrau)gmk:etiuPlkorrrnoopdsfauokssoneapg:tmtmkdaerkaiulottonoilmnafsasiiossyets.aeeton.(rkmbsgKr)uo:etsymedpuarournnkosaagmodimsteid-emtitatteayfiknoaarrigssnokeiamgn:khoekmKsgoeaoremommrlaompbhnloeeadsntknootuadunmktakgJnb,tmesdslugeaiiaaelhedtplukoesanmkaatdamelpoutnapnrbjdaagpiadil.eaadmKmnniiubigkkbteuruaoletabubtkhubautabekanugrtsleroueeylrsopbasnlungiedktgelao.lbosmn(enigderdD.g)mo:Ne(nfbAr)Agaa:ngkTbadieeifmarslkoiseekinfeuanle:tsjmntaeoKyuekarhnaoo.jkramdnh(dayAiarianttdiaddmdusaaasniiknazsrsiunomeidttoluudakalbarainaunriialebutJkesesu,irrslpgmik:eeiisanSracaseuihk.ntao.gctsku(-aacomnc)tru:aminmsMadcineeniangmtraidkefdaloaansennidenntreT.ngakeykaK.datnri(loesmsmf)aai:leoaltmnuAsmjowoaeimndnanti,liDepartment of Biology, University of North Carolina di Chapel Hill )

58 / BAB3 ditemukan di relung atau lokasi spesifik tempat lingkungan sel progenitor atau sel transit penambah (transit amplifying mikro membanfu mempertahankan sifat uniknya yang belum cell) karena berada dalam keadaan transit di sepanjangiatui terdiferensiasi; sel-sel punca tersebut sering kali jarang di- dari sel punca menuju sel yang terdiferensiasi, sambil me_ temukan dan tidak terlihat jelas dengan metode pemeriksaan nambah jumlah sel-sel baru yang tersedia untuk jaringan yang berdiferensiasi melalui mitosis. histologi rutin. Komitmen untuk diferensiasi dapat cepat menghasilkan MEIOStS suatu sel khusus dan terintegrasi secara fungsional dengan Meiosis adalah suatu proses khusus yang melibatkan dua jaringan atau organ. Ha1 tersebut tampaknya berlaku bagi pembelahan sel yang terkait erat yang hanya terjadi pada se1 jaringan dengan poptilnsi sel yang statis atau sangnt stabil yang normalnya tidak atau sedikit memperlihatkan aktivitas mitosis. yang akan membentuk sel telur dan sperma di gonad. Banyak jaringan dipertahankan oleh sejumlah aktivitas mitosis Diferensiasi kedua bentuk 'sel benih, teriebut atau gamet di antara sel yang terdiferensiasi secara fungsional. pada dibahas secara lengkap pada Bab 21 dan 22, tetapi aspek jaringan lairy seperti darah dan epidermis, s elyangberdiferensia- kromosomal meiosis dibahas di sini untuk pembanaingan si secara terminal, yaitu sel-sel tersebut tidal: dapat memperbarui yang lebih baik dengan peristiwa mitosis. Dua gambaian siklus dan bertahan untuk periode yang singkat. Jaringan utama menandai meiosis. (1) Sel yang dihasilkan bersifat semacam itu memiliki populasi sel yflng cepnt memperharui diri haploid,- dengan hanya safu kromosom dari setiap pasang dan lebih banyak sel dengan aktivitas mitosis. Kebanyakan sel yang membelah tersebut bukan merupakan sel punca tetapi yang terdapat di sisa sel tubuh (somatik). penyatuan sel ip\"r*u berupa progeni sel yang cepat membelah dan berkomitmen untuk diferensiasi (Gambar 3-20). Se1-sel ini umumnya disebut dan telur haploid pada fertilisasi membentuk suatu sel diploid baru (zigot) yang dapat berkembang menjadi seorang individuGambar 3-16. Kromosom pada metafase. TEM potongan sel baru. (2) Pada awal proses tersebut, kromosom homolog didalam metafase memperlihatkan sejumlah gambaran perangkat setiap pasang (satu dari ibu, satu dari ayah) secara fisis ber_mitosis, termasuk kromosom padalelektron yang terikat di hubungan di sepanjang bagiannya dalam suatu aktivitas yangkinetokornya (panah) pada mikrotubulus gelondong. Mikrotubujus disebut sinapsis. Selama sinapsis, pemutusan dan perbaikai untai ganda terjadi di DNA; beberapa di antaranya menimbul_tampak berkonvergensi di sentrosom; di setiap sentrosom terdapat kan pertukaran DNA resiprokal yang disebut crossoaer antarastruktur yang menyerupai sentriol. Vesikel membran pipih yang susunan kromosom maternal dan paternal. Crossouer rrreng_besar di dekat gelondong mitosis dapat menggambarkan kepingan hasilkan kombinasi baru gen di kromosom pada sel benihselaput inti yang akan terbentuk kembali pada telofase akhir. sehingga hanya sedikit, bila ada, kromosom yang sama persis'19.000x. (Atas izin dari Richard Mclntosh, Department of Molecular, dengan kromosom ayah dan ibu.Cellular and Developmental Biology, University of Colorado di Seperti diperlihatkan pada Gambar 3-21, peristiu.a penting meiosis adalah sebagai berikut:Boulder.) Sel yang memasuki meiosis telah menyelesaikan replikasi DNA pada suatu fase S yang tipikal sehingga setiap kromosomnya memiliki dua salinan identik yang disebut sebagai kromatid saudara. Selama pemanjangan profase pada pembelahan meiosis pertama (profase I), kromatin berkondensasi sebagaimana biasanya, tetapi pada awal kondensasi, kromosom liomolog mulai mendekat secara fisis dalam sinapsis. Karena setiap kromosom memiliki dua kromatid saudara pada tahap ini, para ahli genetika menyebut pasangan kromosom sinaptik sebagai tetrad, yang menekankan bahwa strukfur tersebut memiliki empat salinan dari setiap sekuens genetik. Selama sinapsis, uossoaer terjadi di antara filamen DNA ini yang mencampur gen yang diwariskan dari setiap orang fua dan menghasilkan suafu set gen baru dan berbeda ying akan diwariskan ke generasi berikutnya. Meskipun tidak di_ pahami secara baik pada tingkat molekular, peristiwa sinapsis dan crossouer jelas diatur secara ketat. profase I normalnya memanjang selama 3 minggu saat gametogenesis jantan pada manusia, sedangkan perkembangan oosit ter, henti pada fase meiosis dari waktu pembenlukannya di ovarium janin melalui pematangan sistem reproduksi wanita, yaitu sekitar 12 tahun hingga 5 dekadel Ketika sinapsis dan crossozrer selesai, kromosom berkon- densasi lebih lanjut dan mengalami peristiwa mikroskopis metafase, anafase, dan telofase saat sel terbelah meniidl dua. Hal yang penting, pemisahan pada anafase I me_ libatkan kromosom homolog yang mendekat selama sinapsis. Setiap kromosom yang terpisah masih memiliki dua kromatid yang terikat bersama di sentromer. Masing-masing dari kedua sel baru kini membelah kembali, dengan lebih cepat dan tanpa melalui fase baru replikasi DNA. Pada pembelahan tersebut, kromatid kini terpisah di

ffi INTI SEL / 59w iffi i**-.t'.-. qW'#:-ffi M- ffi#g., d o ;qfbicybdKmaGeaeirrkeopanrienmdmagmngetuoabakbnmslaaneigoetrrdkmdapnienni3rgwoksk-aaylee1ailfnalabes7ynmara.atagne,instSyrepgbila.ieethekalt(maelcamputrb)nnmki:aiyottjraseoanusertdraeikifleknnapantg.ieedpseanlaaa1onuasdnmf;ahiaLghisntipeoejaeyaaswapariddOsaiaanitnaieygdl,aaarlaidnaipnkonaipagifesefirasadnesrsaenetpneinnwfeaeisksduasigaiaassofis\"nusakfraiis..,btgepbShudulaoeaearslirullai.puunsyn(pasgedaa,t)insebd:aeggraikMrtsaneihmnemeiymgrbeatb,auudmkaftakgarbapatajsraeanmanerltnaabpmdsdhnaaiiitrgblpadtleaoaanatdmspdimaiiaampsskbraylaitieutfaannoyalh.nsibndaigds(agpabdis)pnicaa:mpaeltsekdialtetaeroaslprdlsiehoiiamrdsnareleageatgymarktmaainabofnnaiemsgmksdr.irbetuidioGpanassptgcaiupsiaaunmsa,dilitabylibpodnaaeakiktrkieredataueuslansepntbinpiaanmejrdlaaioriianrtblgioanteaeyisrngnadabisidaenneoinsggnnmegotjaudaplerrknmiaptairnluimiasuggnnelmuagnaclmanytijbayaprpyaaarasaaashnluadnnaigmlnaggli'tkromatin yang terpulas gelap. 400x. H&E' ffi \:/ 6Rn Profase \_Y_/ (11jam) /t- --_\ Metafase ^. (< l jam) e\')1K_--.:,w @ Anafase (< 112 jam) Telofase (beberapa menit)sslpDLMbaGeuaaeiNntaamdsmeAntamaluaey,aranbhsspGm,ceaeapa,lerGrkedyrbiu2uoam3aeppdln-rabtfageegheskargreajsnciap.amneetedunpsturinefiaiaougsklttaionelmhfumegtapesissademylieadimansedahnmbeangyerblryl.eatiladeoapnKnuishlltgeiykuei,ksasujamduakrfsiaaiktailikuanasfmaabenDskgnepeNtGetoluneAmnrza,drouaniimddrtmttoiaaa.em.snrmnrapiuesFabadspnaidiedagaosuabkesaaeneaannkjtlannuamutiryklsmfiii)apnetorsegmbespmeraepiiersolnlloeiundksfrdmgaauemeashspcaneiaakamneksDrGumeaatiilNskmk,niitmaAaaboun,pisiaslykaeiGseskarrioal,oinosbnsmngbdieykniseeaarocetinsekeppyauuhspiasnmtiaa'snnsyntspygiakyeDuatualplk.umNamasbmsAeleb'ieern,nuasurtgzhleyepami,lamlanl.aankiglhPtamagosdmanusaamddniansdpaiigtssaoednekinsruksabioioleksnuupndll,esataseromkleecisntesppeiaedgdillnliaauik2ngbbhaa-ikeey,3sararspsivvtjneeaeaaDuglrmlrrNtniibaiaadn'tAasusmitpriiek;uae(rdmpfrlmaaalaeuermsterkilaseanaa2uilagn4ubfpuafiaaahlusaarnisneunnuetggtummSogkGriaesastorni,deke'3sgiblpou6icasalgseilgjkaradlaiaamiamanfshniniii'

60 / BAB3 sentromer dan tertarik ke kutub yang berlawanan sebagai Ap&pY&sxs kromosom. Pada setiap sel baru, suatu selaput inti ter_ Proses yang lebih jarang ditemui, tetapi tidak kalah penting ketimbang proliferasi se1 bagi fungsi tubuh aclalah'prosel bentuk di sekitar set haploid kromosom baru ini. 'bunuh diri' atau kematian sel terprogram yang disebut Sebagai kesimpular; meiosis dan mitosis memiliki banyakkesamaan dalam hal kondensasi dan pemisahan kromatin apoptosis (Yun. npo, of|+7ttosis, terjatuh). Apoptosis merupakan(Gambar 3-27), tetapi berbeda dalam proses utama: suatu aktivitas sel yang diatur secara ketat dan terjadi iecara cepat dan menghasilkan badan npoptotik kecil berselubung_r Mitosis adalah pembelahan sel yang mengha sllkan dun sel membrary yang cepat mengalami fagositosis oleh sel_sel yai'g berdekatan atau makrofag yang dikhususkan untuk peml diploid. Meiosis terdiri atas dua pembelahan sel yang ber_ buangan debris. Tidak seperti sel yang mengalami nekrosis hubungan dan menghasilkan empat sel haploid. sebagai hasil dari jejas yang tidak disengaja, selapoptotik tidako mengalami ruptur dan tidak melepaskan isinya. perbedaan Selama ulssoaer pada meiosis, kombinasi baru alel gen d! tersebut sangat penting karena pelepasan komponen sel me_ produksi dan setiap sel haploid unik secara genetis. Karena nyebabkan serangkaian reaksi setempat dan imigrasi leukosit mitosis memiliki kesempatan unfuk rekombinasi DNA dan dalam suatu reaksi yang kompleks din disebut s*uatu respons tidak terdapat sinapsis, mitosis menghasilkan dua sel yang inflamatorik. Respons tersebut tidak diinginkan ketika sel secara rutin dihilangkan setelah terjadinya kerusakan DNA sama secara genetis. atau sebagai bagian proses perkembangan normal. Eliminasi sel secara rutin tersebut terjadi secara cepat dan tanpa reperkusi oleh apoptosis. Beberapa contoh berikut akan menggambarkan pentingnya proses apoptosis. Di dalam timus, lim{osit T dengan potensi Sel punca . :lfr :1 ........,'i I '-=/:- '* ] /\ t, .15.1 Bentuk transisi yang sudah I solid sel yang sedang berkembang (Committed transit .,4 l amplifying cell) I +i r#Gambar 3-19, Kontrol siklus sel. Salah satu faktor yang me_ \nentukan lamanya waktu yang dihabiskan sel pada fase G, adalah e5i+ l4keadaan diferensiasi sel, atau seberapa banyak waktu yang di_habiskan untuk mengekspresikan produk gen yang spesifik untuk .jr.,'t. #l'.tipe selnya sebelum melanjutkan replikasi DNA. Sel yang ber_ ,t \\diferensiasr di jaringan yang tumbuh dapat memiliki periode G,yang sangat lama dan sel semacam itu sering dikatakan ,berada I II I I I tr\\"rj?$j E.# r:P f,$ i\"d fffi '.j$pada fase Go'siklus sel. Darifase ini, banyak sel yang terdiferensiasidapat kembali ke siklus, tetapi beberapa bertahan dalam Go untukwaktu lama atau bahkan seumur hidup. Kelanjutan ke setiap fase Bentuk akhir . :1. 1 ir i..:i. r::siklus sel diatur oleh protein yang disebut siklin dan kinase yang tdependen-siklin yang memfosforilasi atau mengaktifkan banyak selvano *' , F; 'E: %?protein yang diperlukan untuk fungsi yang spesifik untuk setiap *'J \"\"- .# h berdife[nsiasi *Jfase. Aktivitas siklin menghasilkan suatu titik restriksi (R) penting akhirpada tahap akhrr G, dan titik pemeriksaan (checkpoint) serupa Gambar 3-20. Sel punca. pada jaringan dewasa yang cepat diperlukan untuk mempertahankan stabilitasdi GrlM yang tumbuh dan mungkin di jaringan lain, terdapat populasi sel punca yang lambat membelah. Sel punca membelah secara asimetris,kromosom dan viabilitas sel. Titiktitik kontrol ini menghentikan dan menghasilkan hanya satu sel yang tetap bertindak sebagai sel punca dan satu sel lainnya yang mengikuti;alur diferensiasi tertentusiklus pada keadaan yang tidak mendukung bagi sel dan membantu tetapi membelah beberapa kali dengan laju yang lebih tinggi. Sel semacam itu disebut'transit amplifying cel/'; masing_masing akhir_memastikan bahwa tidak ada replikasi DNA atau fase mrtosis yang nya berhenti membelah dan terdiferensiasi sepenuhnya.terjadi secara prematur. Contohnya, di titik pemeriksaan GrlM, selmengalami jeda sementara enzim memastikan bahwa semua DNAtelah bereplikasi secara benar.

INTI SEL I 61bereaksi terhadap antlgen-diri menerima sinyal yang meng- sedang terbenfuk. Apoptosis juga berperan penting pada pem-aktifkan program apoptosis dan sel tersebut mati melaluiaoprroupitio.rs-isysaenbg\"elmumafumre, naipnogpgtaolksaisnmtiemruupsak-(alinhamt Beakban1is4m)' ePakdea- bentukan sistem saraf Pusat. dan pembuangan kelebihan oosit Apoptosis merupakan cara penting untuk menghilangkanhilangan sel iuteai bulanandan iolikelnya. Kematian sel terprogram Pertama kali di- sel dlngan ketaha-nan hidupnya yang terhenti akibat ke-temukan daiam embrio yang sedang berkembang, saat ke- kurangan nutrien, kerusakan yang ditimbulkan radikal bebasmatian sel terprogram menjadi Proses yang penting bagi pem- atau radiasi, atau akibat kerja protein suPresor tumor' Padabentukan feiUagil organ atau regio tubuh (morfogenesis)'seperti jaringan di antara jari pada tunas ekstremitas yang semua contoh yang sudah dipelaiari, apoptosis terjadi sangat cepat dengan waktu yang lebih sedikit ketimbang waktu yang diperlukan untuk mitosis dan sel yang terkena dilenyapkan tanpa meninggalkan ieiak.MTTOStSt'i([,,-':fQrf.;,\: /#'ea: bl-7 #*-':'r] ul Metafaselnterfase Profase Kromosom Anafase/TelofaseMEIOSIS Sel anak yang ideniik Kromosom berbaris Pada secara genetis dihasilkan. berkondensasi. suatubidang' Meiosis ll Meiosis I -*,ip€ e€ *\':,\.!:;.._r*:.-='.;l P!& -'\it ....* l&aWr ----+ 4o&l't) ,,(tffil #\\\lnterfase Lanjut Profase I Metafase I Anafase l/ Metafase ll Anafase ll/ Kromosom Telofase llSinapsis dan Crossing over homolog Telofase I Kromosom Kromatid saudara berbariscrossing over berlanjut. pada dua Kromosom berbaris pada terpisah menjadi sel haploid yangbermula Pasangan bidang. homolog suatu bidang tidak identik. kromosom terpisah di sel-sel haploid berkondensasi. menjadi sel-sel anak haploid; kromatid saudara tetap bergabungttdGMkeeaotraeamnsimpeobpibsibnaubiastateesdrrrdibe3nieinba-kd2lgiuras1atuien.docgdalaMeeluranhaaimtptodefeisubrsbimaiesserbnpbdteteeaaulmglnkauahbsmisaeueplneahrnsioihonesadsglenniagsslay.amaumMsetyaeiiaotmstonisiasanigspi.asbptsseadesarnaluiaspnhrtauamdktpdaaoeloinnnisoidmdesreleiiesbnrginesgimograisehsfisafmiaaaskstileliriinokulkgsimna.ibkbonaMessnoreiyttemucoamakskraibpsakreaemrtgtmesseeaemnunmlelpgahataihsaapta.npamsldiodleakialdaalman.lsumeadi iaouchstraatoieslssr,ksejaokllnendddgdiinpeuynlaooasvikacdersryoroi amsadnsolagalsnnuosgmparoeemvmkheaooirsmmpsaaehbocdailonanagarmaskmerigoaiPeomtnresoaeristsntiien'ass'l'

62 / BAB3 ffi # ;i,.1\"+ & lL-',c'=-t='-\,s(mGbee)la,ammdinpaebnirtlauieh,rpadit3tekean-l2ngka2ens'leesnkl erjaaolrpmaoeappntotidnopotitmiknoteti(intAkryi')uampSyaeadlrnaaaghpeitompepirtktepoolatnisdkduaepanoatusndasavseiilj,tuasrhsianedigldaatre(nicrls)ad.epeb4iwsu0ata0nsxoa.auHsjiuau&gisEar.hejaanlruyaseniug(ap)da, iaipmasdeaajtui mckoalarrpheunssaeliupmtreoiustometsikytaseenrscgeambrauutslasuiepmleeresfinasgiiaasl.laanmGgiaamtinbcvaeorpluaisnti.i[# \"* ?i@. Glj', '\"rlffi.tr fl&@ry m.*\"%iflftFrfJfWf. *& W \"tsffi. '%adrc8ai!sg ?PSffi Si__\".48 \ffi.'W ffiffi,tmrbbGeueauraaprhnndimwsggeakabkhienaabkktrsaesaanntn3rttuau-at2sekstaer3ajsulam'edMAalminepblaymaeoakirbpnruor,taaboftpaneasogthiaspyptasdoielnasatcginesnatamjdrutapaieftna-nrbppgageaeoderasmiliktlideitanboarlgcseddieinsaatbutlnuasasmedktnecaayranmanbreaearenmbpcataoubekpdrkspataoianvntptie.kepasPrlitpaakeesoedrmmsplaentsabobigettsuoaniektpnth.ulb.aiknTe1sagrE0mung.Mb0aada0hasb0tiexdnesb.aseupkadaeraehn(dmybaselikeelkiublaab)ndn.uadVnrluaugenmpasgainakpnesbrelolshetseiiebtnrossgpiegnlaabaipsutomabtpnlatetepobraysleaiinsanpidgaldaasidnknidjelyuenaatparmailkisseekoemraullenpsdheaakrksnleieahlsdnaeyatkamrlaiannemngg-

INTI SEL / 63 Sebagian besar se/ tubuh dapat mengaktifkan program apoptotik dengan menggunakan suatu enzim yang me- apopfosls bita teriadi perubahan penting di dalam DNA- nambahkan nukelotida berlabel di tempat ini.) nya-misalnya, ketika seiumlah mutasi menumpuk di Pengerutan inti dan ztolume sel: Inti kecil yang terpulas gelap dalam DNA. Dengan cara ini, apopfosls mencegah (piknotik) terkadang dapat diidentifikasi dengan proliferasi sei-se/ fersebut agar tidak membentuk suatu mikroskop cahaya (Gambar 3-22). klona dan berkembang meniadi tumor. Sel-sel ganas ter- Perubahan membran sel: Integritas plasmalemma tetap utuh, kadang harus menonaktifkan gen yang mengendalikan tetapi sel mengalami perubahan bentuk yang dramatis proses apoptosls sehrngga mencegah kematiannya dan seperti pembentukan 'bleb' (Gambar 3-23), ketika protein me m u ngkinkan perkembangan kan ker. membran dan sitoskeleton diuraikan. Fosfoiipid yang Apakah apopiosis diinduksi oleh sinyal eksternal atau oleh normalnya hanya ditemui di lapisan dalam bergerak kekondisi internal yang menyimpang yang tidak dapat tertangani, lapisan luar, yang bertindak sebagai sinyal untuk meng-proses apoptosis melibatkan gambaran berikut: induksi fagositosis.. Hilangnya fungsi mitokondria'. Integrltas membran mito- Pembentukan dan pembuangan badan altoptosis melalui kondria tidak bertahan, yang mengakhiri aktivitas normal fngositosis. dan pelepasan sitokrom c ke dalam sitoplasma temPat sitokrom ini mengaktifkan enzim proteolitik yang disebut APLIKASIMEDIS kaspase. Kaspase awal mengaktifkan suatu kaskade Kematian sel akibat cedera, yakni suatu proses yang kaspase lainnya yang menimbulkan degradasi protein di patologis, disebut nekrosis. tVekrosls dapat disebabkan oleh mikroorganisme, virus, zat kimia, dan agen lainnya seluruh sel. yang bersifat merusak. Sel-sel yang nekrotik akan mem- bengkak; organelnya beftambah besar, dan akhirnya. Frngmentnsi DNA: Endonuklease menjadi aktif yang mem- pecah, yang akan melepaskan isinya ke dalam ruang ekstrasel. Makrofag menangkap debris se/ nekrotik me- belah DNA di antara nukleosom menjadi fragmen kecil. Ialui fagositosis dan kemudian menyekresi molekul yang (Ujung baru yang terbentuk di DNA yang terfragmentasi mengal<tifkan sel-sel imun lainnya untuk membangkitkan memungkinkan pemulasan histokimiawi spesifik sel proses peradangan.