DASAR MOLEKULAR PENGATURAN REPRODUKSI SEL

Mitosis: Prinsip dasar reproduksi aseksual

mencangkok

Alami: • Tunas (Pisang)• Umbi (Kentang)• Rizoma atau rimpang (Rumput)• Geragih/stolons (Strawberry)

Buatan:• Setek (Teh)• Cangkok (Rambutan) • Merunduk (Anyelir)• Okulasi (Mangga)• Sambung (Jeruk) • Perbanyakan in vitro

kentang

Siklus hidup (sel) bakteri dan pewarisan DNA

Model proses replikasi DNA pada bakteri

Escherichia coli

Pembelahan Biner

Organisasi material genetik eukariota (Kromosom)

DNA Kromosom(Interfase) (Metafase)

2 nm

700 nm

Rangkaian sptmanik-manik

30 nm

Nucleosom10 nm

Superkoil200 nm

Histon

Siklus sel eukariota

Fase M

(2n)

(2n)(2n)

(2n)

Mitosis

SReplikasiDNA

(‘4n’)

Prinsip pewarisan material genetik eukariota

PenggandaanKromosom

DistribusiKromosomke Sel-selBersaudara

Mitosis: stabilitas jumlah kromosom

Sitokinesis (2n) (2n)

S (Replikasi DNA)

Profase awal

Profase akhir

Metafase

Telofase

G1 (2n)Interfase

G2 (‘4n’)

(‘4n’)

Anafase

(‘4n’)

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 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) G to M

A cyclin (S cyclin) fase S

2. G1 cyclin:

D cyclin terakumulasi pada G1 terdegradasi pada awal fase S

Aktifitas CDK diregulasi oleh inase, fosfatase dan inhibitor khusus

Proteolisis bergantung ubiquitin kunci transisi pada siklus sel

Ada dua jenis:

•Komplek SCF

Transisi G1 ke S

•Komplek APCTransisi 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