Siklus Sel untuk menjawab harapan mhs BSM th 2021
35 views
Skip to first unread message
Achmad Farajallah
Aug 21, 2021, 2:22:01 PM8/21/21
to biose...@googlegroups.com
Dear All,
Dari sekian banyak keinginan kalian dalam email harapan untuk mengetahui tentang sel, maka jawaban yang paling ringkas adalah memulainya dengan menerangkan siklus Sel. Dalam rangkaian topik mk BSM ini, topik siklus sel kami lompati karena dalam pembahasan mk sebelumnya (Biologi PPKU) sudah kami anggap memadai. Kemudian, beberapa karakteristik dan fungsi gen (rekombinasi, teknik, dll) akan disampaikan dalam mk lain di semester berikutnya.
Siklus artinya berputar. Untuk memudahkan menerangkan, titik awalnya akan saya mulai dari
- Sel yang sedang beraktifitas yang dikenal dengan fase G.
- Lanjut ke fase S, yaitu sintesis DNA atau replikasi DNA. Ada bagian DNA yang belum direplikasi yang disebut dengan sentromer.
- Kemudian masuk ke fase M, yaitu tahap-tahapan mitosis mulai dari profase sampai anafase.
- Setelah mitosis dilanjutkan ke sitokinesis atau pembelahan sel
- sel masuk ke tahap aktifitas kembali (fase G), dst ke siklus seperti di atas.
Pada beberapa jenis sel (antara lain sel darah merah, sel otot, sel syaraf dan sel kulit), setelah pembelahan akan masuk ke fase Go, yaitu sel tersebut tidak melanjutkan siklus selnya. Setelah beraktiftas mereka akan mati.
Jenis sel sangat beragam, baik antar organisme atau yang menjadi penyusun satu organisme. Salah satu ragamnya adalah lama setiap fase berbeda-beda dan lama satu siklusnya pun juga berbeda-beda.
Siklus sel diatas bisa ditemukan pada sel eukariota, yaitu sel yang material intinya dibungkus dengan membran sel. Dengan kata lain, ukuran material intinya (genom, atau kumpulan gen) sangat panjang yang bisa mencapai 3x10^9 pasangan basa. Sedangkan pada sel prokariota yang material intinya telanjang atau tidak dibungkus membran dan juga ukurannya kecil (kurang 1x10^6 pasangan basa) maka siklus selnya relatif sederhana. Fase sintesis bisa dilakukan dengan cepat dan tidak ada tahapan reorganisasi material inti melalui fase mitosis/meiosis. Siklus sel prokariota kita sebut dengan pembelahan biner.
Baik pada eukariota maupun prokariota ada fase sintesis DNA atau replikasi DNA. Salah satu konsekuensi replikasi ini adalah adanya mutasi. Sebelum membahas konsekuensi mutasi, saya harus sampaikan terlebih dahulu tentang organisasi gen dalam genom (kumpulan gen). Dalam suatu genom, tidak semua rangkaian DNA berfungsi sebagai gen. Dengan kata lain, ada bagian yang menyandikan RNA atau berfungsi sebagai gen (=coding region) dan ada juga yang tidak menyandikan RNA atau ruas DNA yang tidak fungsional (=non-coding region). Setelah memahami hal itu baru lanjut ke konsekuensi mutasi.
Setiap bagian genom mempunyai laju mutasi yang berbeda-beda. Jika mutasi terjadi di bagian non-coding maka peluangnya sangat kecil untuk mengubah sifat sel/organisme. Malah bisa dibilang daerah non-coding ini mempunyai laju mutasi yang sangat cepat. Hal ini karena setiap mutasi yang terjadi tidak berdampaknya ke kematian sel. Sebaliknya, jika mutasi terjadi di ruas gen fungsional maka peluangnya ada 2:
1. sel akan mati. Kalau sel mutan mati maka kejadian mutasinya tidak bisa kita pelajari. Bagaimana caranya mempelajaris el yang sudah tidak ada?
2. sel tetap hidup, tetapi sifat yang disandikan oleh gen tersebut berubah.
Hampir semua cerita science fiction mengangkat cerita bahwa mutan adalah berbahaya, menakutkan dan bersifat monster, benarkah? Jawabannya tidak. Sebagian besar mutasi yang bisa hidup akan menyebabkan sel/organisme mutan menjadi lebih adaptif terhadap lingkungan. Melalui mekanisme seleksi alam, yang tidak adaptif akan terseleksi dan kemudian mati.
Apakah sifat lebih adaptif itu unggul atau tidak?
Jawaban untuk hal ini sangat subjektif karena tergantung ke si pengamat. Sekelompok orang akan bilang bahwa ayam mutan yang dagingnya lebih banyak adalah unggul; tetapi sekelompok yang lain bilang sebaliknya karena ayam mutan untuk tumbuh besar menghabiskan banyak pakan.
Melalui mekanisme seleksi alam, gen-gen mutan yang tidak adaptif akan tersisih sedangkan yang adaptif akan terus ada dan diwariskan ke generasi berikutnya.
Salam,
AFM
Dari sekian banyak keinginan kalian dalam email harapan untuk mengetahui tentang sel, maka jawaban yang paling ringkas adalah memulainya dengan menerangkan siklus Sel. Dalam rangkaian topik mk BSM ini, topik siklus sel kami lompati karena dalam pembahasan mk sebelumnya (Biologi PPKU) sudah kami anggap memadai. Kemudian, beberapa karakteristik dan fungsi gen (rekombinasi, teknik, dll) akan disampaikan dalam mk lain di semester berikutnya.
Siklus artinya berputar. Untuk memudahkan menerangkan, titik awalnya akan saya mulai dari
- Sel yang sedang beraktifitas yang dikenal dengan fase G.
- Lanjut ke fase S, yaitu sintesis DNA atau replikasi DNA. Ada bagian DNA yang belum direplikasi yang disebut dengan sentromer.
- Kemudian masuk ke fase M, yaitu tahap-tahapan mitosis mulai dari profase sampai anafase.
- Setelah mitosis dilanjutkan ke sitokinesis atau pembelahan sel
- sel masuk ke tahap aktifitas kembali (fase G), dst ke siklus seperti di atas.
Pada beberapa jenis sel (antara lain sel darah merah, sel otot, sel syaraf dan sel kulit), setelah pembelahan akan masuk ke fase Go, yaitu sel tersebut tidak melanjutkan siklus selnya. Setelah beraktiftas mereka akan mati.
Jenis sel sangat beragam, baik antar organisme atau yang menjadi penyusun satu organisme. Salah satu ragamnya adalah lama setiap fase berbeda-beda dan lama satu siklusnya pun juga berbeda-beda.
Siklus sel diatas bisa ditemukan pada sel eukariota, yaitu sel yang material intinya dibungkus dengan membran sel. Dengan kata lain, ukuran material intinya (genom, atau kumpulan gen) sangat panjang yang bisa mencapai 3x10^9 pasangan basa. Sedangkan pada sel prokariota yang material intinya telanjang atau tidak dibungkus membran dan juga ukurannya kecil (kurang 1x10^6 pasangan basa) maka siklus selnya relatif sederhana. Fase sintesis bisa dilakukan dengan cepat dan tidak ada tahapan reorganisasi material inti melalui fase mitosis/meiosis. Siklus sel prokariota kita sebut dengan pembelahan biner.
Baik pada eukariota maupun prokariota ada fase sintesis DNA atau replikasi DNA. Salah satu konsekuensi replikasi ini adalah adanya mutasi. Sebelum membahas konsekuensi mutasi, saya harus sampaikan terlebih dahulu tentang organisasi gen dalam genom (kumpulan gen). Dalam suatu genom, tidak semua rangkaian DNA berfungsi sebagai gen. Dengan kata lain, ada bagian yang menyandikan RNA atau berfungsi sebagai gen (=coding region) dan ada juga yang tidak menyandikan RNA atau ruas DNA yang tidak fungsional (=non-coding region). Setelah memahami hal itu baru lanjut ke konsekuensi mutasi.
Setiap bagian genom mempunyai laju mutasi yang berbeda-beda. Jika mutasi terjadi di bagian non-coding maka peluangnya sangat kecil untuk mengubah sifat sel/organisme. Malah bisa dibilang daerah non-coding ini mempunyai laju mutasi yang sangat cepat. Hal ini karena setiap mutasi yang terjadi tidak berdampaknya ke kematian sel. Sebaliknya, jika mutasi terjadi di ruas gen fungsional maka peluangnya ada 2:
1. sel akan mati. Kalau sel mutan mati maka kejadian mutasinya tidak bisa kita pelajari. Bagaimana caranya mempelajaris el yang sudah tidak ada?
2. sel tetap hidup, tetapi sifat yang disandikan oleh gen tersebut berubah.
Hampir semua cerita science fiction mengangkat cerita bahwa mutan adalah berbahaya, menakutkan dan bersifat monster, benarkah? Jawabannya tidak. Sebagian besar mutasi yang bisa hidup akan menyebabkan sel/organisme mutan menjadi lebih adaptif terhadap lingkungan. Melalui mekanisme seleksi alam, yang tidak adaptif akan terseleksi dan kemudian mati.
Apakah sifat lebih adaptif itu unggul atau tidak?
Jawaban untuk hal ini sangat subjektif karena tergantung ke si pengamat. Sekelompok orang akan bilang bahwa ayam mutan yang dagingnya lebih banyak adalah unggul; tetapi sekelompok yang lain bilang sebaliknya karena ayam mutan untuk tumbuh besar menghabiskan banyak pakan.
Melalui mekanisme seleksi alam, gen-gen mutan yang tidak adaptif akan tersisih sedangkan yang adaptif akan terus ada dan diwariskan ke generasi berikutnya.
Salam,
AFM
Achmad Farajallah
Aug 22, 2021, 3:07:21 AM8/22/21
to biose...@googlegroups.com
Saya lanjutkan sekaligus pengantar ke minggu ke-2 kuliah BSM.
Yg sy tulis diatas bhw kalau mutasi terjadi di coding region maka sifat akan berubah.
Itu kalimat common sense. Aktualnya tidak selalu berubah, terutama untuk eukariot.
Silakan ingat kembali ke organisasi gen dalam genom prokariot dan eukariot.
Oh ya, mitokondria adalah organel endosimbion. Jadi organisasi genom mitokondria adalah sama dg prokariot. Pembelahan organel mitokondria dan juga genomnya tidak sejalan (atau independent) dengan pembelahan sel. Semoga bisa menjadi lebih jelas lagi dalam Tugas 2 tentang endosimbiosis.
Gen pada eukariot diorganisasikan sbb: promotor - untranslated region - start codon - translated region [ekson - intron] - stop codon - unstranlated region. Selain itu ada mekanisme proofreading terhadap kejadian mutasi, yi sel bisa memperbaiki diri jika ada mutasi (silakan gugling dg keyword DNA repair) dan adanya gen homolognya. Pada mamalia, gen (koromosom) yg tidak berpasangan atau tidak mempunyai pasangan homolognya adalah koromosom X dan Y. Pada mamalia betina, pasangan XX akan menampilkan barr body dibawah pengamatan mikroskop.
Bagian gen yag ditranskripsikan menjadi RNA adalah UTR-translated region-UTR. Dan RNA tsb yang ditranslasikan menjadi polipeptida adalah bagian ekson saja. Sedangkan bagian UTRnya tidak ditranslasikan. Ketika ditranslasi, satu triplet kodon dalam molekul RNA menyandikan satu asam amino. Jadi, satu untai RNA akan menyandikan satu untai polipeptida dengan runutan asam amino seperti runutan triplet-triplet kodon dalam RNA.
Satu untai polipeptida (struktur primer) akan mengalami modifikasi, a.l. melipat membentuk struktur sekunder dan tersier; dan beberapa bergabung dengan polipeptida yang lain membentuk struktur kuartener (=protein globular). Hal ini berarti, protein yang ada dalam tubuh kita dibuat sendiri berdasarkan gen yang kita punya dan tidak berasal dari luar tubuh. Yang berasal dri luar (makanan) adalah asam amino-nya yg dikenal dengan asam amino esensial. Sedangkan yang asam amino yang tidak esensial, tubuh kita bisa membuatnya.
[note: spektrum asam amino esensial bagi setiap organisme adalah berlainan].
Hal yang sama dengan protein yang harus dibuat sendiri oleh tubuh adalah karbohidrat (polisakarida), DNA (polinukleotida) dan lemak.
Semoga sekarang menjadi agak lebih jelas bahwa kejadian mutasi pada coding region belum tentu akan menghasilkan sifat yang berubah (=perubahan protein/enzim). Yaitu, jika terjadi mutasi substitusi di daerah promotor, UTR, intron, dan di basa ketiga dari setiap triplet kodon. Daerah2 tsb tidak secara langsung meyandikan asam amino, tetapi berfungsi mengaktifasi dan mengontrol proses-proses transkripsi dan translasi. Dengan kata lain, perubahannya bukan pada ada tidaknya protein/enzim melainkan pada efisiensi transkripsi dan translasi.
Salam,
AFM
Yg sy tulis diatas bhw kalau mutasi terjadi di coding region maka sifat akan berubah.
Itu kalimat common sense. Aktualnya tidak selalu berubah, terutama untuk eukariot.
Silakan ingat kembali ke organisasi gen dalam genom prokariot dan eukariot.
Oh ya, mitokondria adalah organel endosimbion. Jadi organisasi genom mitokondria adalah sama dg prokariot. Pembelahan organel mitokondria dan juga genomnya tidak sejalan (atau independent) dengan pembelahan sel. Semoga bisa menjadi lebih jelas lagi dalam Tugas 2 tentang endosimbiosis.
Gen pada eukariot diorganisasikan sbb: promotor - untranslated region - start codon - translated region [ekson - intron] - stop codon - unstranlated region. Selain itu ada mekanisme proofreading terhadap kejadian mutasi, yi sel bisa memperbaiki diri jika ada mutasi (silakan gugling dg keyword DNA repair) dan adanya gen homolognya. Pada mamalia, gen (koromosom) yg tidak berpasangan atau tidak mempunyai pasangan homolognya adalah koromosom X dan Y. Pada mamalia betina, pasangan XX akan menampilkan barr body dibawah pengamatan mikroskop.
Bagian gen yag ditranskripsikan menjadi RNA adalah UTR-translated region-UTR. Dan RNA tsb yang ditranslasikan menjadi polipeptida adalah bagian ekson saja. Sedangkan bagian UTRnya tidak ditranslasikan. Ketika ditranslasi, satu triplet kodon dalam molekul RNA menyandikan satu asam amino. Jadi, satu untai RNA akan menyandikan satu untai polipeptida dengan runutan asam amino seperti runutan triplet-triplet kodon dalam RNA.
Satu untai polipeptida (struktur primer) akan mengalami modifikasi, a.l. melipat membentuk struktur sekunder dan tersier; dan beberapa bergabung dengan polipeptida yang lain membentuk struktur kuartener (=protein globular). Hal ini berarti, protein yang ada dalam tubuh kita dibuat sendiri berdasarkan gen yang kita punya dan tidak berasal dari luar tubuh. Yang berasal dri luar (makanan) adalah asam amino-nya yg dikenal dengan asam amino esensial. Sedangkan yang asam amino yang tidak esensial, tubuh kita bisa membuatnya.
[note: spektrum asam amino esensial bagi setiap organisme adalah berlainan].
Hal yang sama dengan protein yang harus dibuat sendiri oleh tubuh adalah karbohidrat (polisakarida), DNA (polinukleotida) dan lemak.
Semoga sekarang menjadi agak lebih jelas bahwa kejadian mutasi pada coding region belum tentu akan menghasilkan sifat yang berubah (=perubahan protein/enzim). Yaitu, jika terjadi mutasi substitusi di daerah promotor, UTR, intron, dan di basa ketiga dari setiap triplet kodon. Daerah2 tsb tidak secara langsung meyandikan asam amino, tetapi berfungsi mengaktifasi dan mengontrol proses-proses transkripsi dan translasi. Dengan kata lain, perubahannya bukan pada ada tidaknya protein/enzim melainkan pada efisiensi transkripsi dan translasi.
Salam,
AFM
--
You received this message because you are subscribed to the Google Groups "biosel_ipb" group.
To unsubscribe from this group and stop receiving emails from it, send an email to biosel_ipb+...@googlegroups.com.
To view this discussion on the web visit https://groups.google.com/d/msgid/biosel_ipb/CAOLmf%3DEBP9RDP0%2BvN8eF%3DL0to3q6HifQw713rSuNcs9A50DUkg%40mail.gmail.com.
Reply all
Reply to author
Forward
0 new messages