...Para ilmuwan telah berhasil menciptakan telur tikus dari sel punca
dan menggunakannya untuk membuat bayi tikus yang sehat. Teknik ini akan
membantu mereka dalam mempelajari bagaimana telur mengalami perkembangan
dan juga menawarkan potensi untuk menciptakan telur bagi wanita yang
tidak subur.
Mitinori Saito dari Universitas Kyoto memimpin tim
riset yang memanfaatkan sel punca dari tikus dan secara genetik
merekayasanya menjadi sel perintis telur. Saat sel-sel ini dicampur
dengan sel-sel tubuh yang sesuai dari tikus betina untuk membuat
“pembentukan ulang indung telur” dan menanamkannya pada tikus, mereka
mengembangkannya menjadi telur dewasa. Telur-telur ini kemudian berhasil
difertilisasi di dalam laboratorium dengan menggunakan IVF dan
menghasilkan bayi-bayi tikus yang sehat dan subur.
Hasil studi ini dideskripsikan dalam jurnal Science.
Sebelumnya, pada tahun 2003, para ilmuwan di Universitas Pennsylvania
juga pernah mentransformasi sel punca tikus menjadi telur, namun tidak
mengunakannya untuk menciptakan bayi tikus.
“Sistem kami ini berfungsi sebagai landasan yang kuat untuk menyelidiki dan selanjutnya membentuk kembali pembangunan germline betina secara in vitro, tidak hanya pada tikus, tetapi juga pada mamalia lain, termasuk manusia,” tulis para peneliti dalam jurnal Science.
Saitou
menggunakan dua jenis sel punca dalam pekerjaannya ini: sel punca
embrionik, yang ditemukan pada tahap awal embrio dan dapat berubah
menjadi segala jenis jaringan dalam tubuh; serta sel punca pluripotent,
yang dibuat dengan mengambil sebuah sel dari hewan dewasa (seperti sel
kulit) dan memprogramnya ulang ke dalam keadaan yang serupa dengan sel
punca embrionik.
Proporsi yang dijalankan untuk menciptakan
keturunan yang sehat, relatif rendah – lima ekor anak tikus lahir dari
127 embrio (3,9%) dalam kasus sel punca, berbanding 13 ekor bayi dari 75
embrio (17,3%) dalam salah satu kontrol, yang dimulai dengan sel
reproduksi normal tikus.
Penelitian terbaru Saitou ini memperluas
hasil kerja sebelumnya tahun lalu, saat ia memimpin tim ilmuwan untuk
menciptakan sperma dari sel punca tikus dan menggunakannya untuk membuat
keturunan sehat dan subur lewat IVF.
Dr. Allan Pacey, seorang
ahli kesuburan di Universitas Sheffield dan ketua British Fertility
Society, mengatakan: “Ini merupakan bagian yang sangat teknis dari
pekerjaan yang mendorong lebih jauh ilmu pengetahuan tentang bagaimana
telur dihasilkan dan bagaimana kita mungkin suatu saat dapat secara
rutin menstimulasi produksi telur-telur baru bagi wanita yang tidak
subur.
“Apa yang luar biasa tentang pekerjaan ini adalah kenyataan
bahwa, meskipun proses tersebut masih cukup efisien, keturunannya
muncul sehat dan dengan sendirinya menjadi subur saat dewasa. Ini
merupakan langkah besar ke depan, tapi saya akan mendesak kehati-hatian
mengingat ini adalah studi laboratorium dan kita masih cukup jauh dari
uji klinis untuk diterapkan pada manusia.”
Dalam jangka
pendek, menjadi mampu menciptakan telur di laboratorium dari sel punca
bisa membantu para ilmuwan untuk lebih memahami ketidaksuburan pada
wanita dengan wawasan tentang usia telur dan bagaimana telur terkadang
mengalami perkembangan yang salah.
Robert Norman, seorang profesor
reproduksi dari Universitas Adelaide, mengatakan bahwa penelitian ini
suatu saat akan memungkinkan para wanita tidak subur untuk memiliki anak
kandung secara genetis, tapi hal itu masih butuh waktu yang sangat
lama. “Perhatian utama masih perlu ditangani, termasuk kesehatan jangka
panjang pada keturunannya,” katanya.
Senin, 03 Desember 2012
Mengungkap Hormon yang Mondorong Perilaku Sosial pada Ikan
Para peneliti telah menemukan bahwa formula oksitosin — hormon yang
bertanggung jawab untuk membuat manusia menjadi jatuh cinta — memiliki
persamaan efek seperti yang dimiliki ikan, menunjukkan bahwa hormon ini
merupakan regulator utama bagi perilaku sosial yang telah berevolusi dan
bertahan sejak zaman purba.
Penemuan ini, yang dipublikasikan dalam edisi terbaru jurnal Animal Behaviour, membantu menjawab pertanyaan evolusioner yang penting: mengapa beberapa spesies mengembangkan perilaku sosial yang kompleks sementara spesies lainnya lebih banyak menghabiskan waktunya sendirian?
“Kita tahu bagaimana hormon ini berefek pada manusia,” kata Adam Reddon, pemimpin riset dan lulusan Departemen Psikologi, Ilmu Saraf & Perilaku Universitas McMaster. “Ini berkaitan dengan cinta, monogami, bahkan perilaku yang beresiko, namun belum begitu diketahui efeknya pada ikan.”
Secara khusus, para peneliti memeriksa ikan Neolamprologus pilcher, spesies sangat sosial yang ditemukan di Danau Tanganyika, Afrika.
Ikan-ikan ini tergolong tak biasa karena mereka membentuk kelompok-kelompok sosial permanen berdasarkan pasangan kawin yang dominan dan banyak yang membantu merawat anak-anak serta mempertahankan kawasan mereka.
Untuk melakukan percobaan, para peneliti menyuntikkan isotosin pada ikan — oksitosin “versi ikan” — atau mengontrol larutan garam.
Saat ditempatkan di kawasan persaingan dengan rival, ikan ini menjadi lebih agresif terhadap musuh yang lebih besar. Namun saat ditempatkan pada kelompok besar, ikan ini menjadi lebih patuh saat menghadapi agresi dari anggota kelompok yang lebih dominan. Sinyal ini penting bagi spesies tersebut karena menenangkan anggota dominan dalam sebuah kelompok, kata para peneliti.
“Hormon ini meningkatkan kemampuan respon terhadap informasi sosial dan bisa berlaku sebagai suatu ikatan sosial yang penting,” kata Reddon, “Ini memastikan ikan untuk menangani konflik dengan baik dan mempertahankan kekompakan kelompok karena akan mengurangi dan mempersingkat perkelahian yang merugikan.”
“Kami sudah tahu bahwa kelas neuropeptida ini merupakan kelas purba dan ditemukan pada hampir semua kelompok vertebrata,” kata Sigal Balshine, seorang profesor di Departemen Psikologi, Ilmu Saraf & Perilaku. “Hal yang khususnya menarik adalah dukungan temuan ini pada gagasan bahwa fungsi hormon ini, yaitu sebagai modulator perilaku sosial, juga telah dilestarikan.”
Penemuan ini, yang dipublikasikan dalam edisi terbaru jurnal Animal Behaviour, membantu menjawab pertanyaan evolusioner yang penting: mengapa beberapa spesies mengembangkan perilaku sosial yang kompleks sementara spesies lainnya lebih banyak menghabiskan waktunya sendirian?
“Kita tahu bagaimana hormon ini berefek pada manusia,” kata Adam Reddon, pemimpin riset dan lulusan Departemen Psikologi, Ilmu Saraf & Perilaku Universitas McMaster. “Ini berkaitan dengan cinta, monogami, bahkan perilaku yang beresiko, namun belum begitu diketahui efeknya pada ikan.”
Secara khusus, para peneliti memeriksa ikan Neolamprologus pilcher, spesies sangat sosial yang ditemukan di Danau Tanganyika, Afrika.
Ikan-ikan ini tergolong tak biasa karena mereka membentuk kelompok-kelompok sosial permanen berdasarkan pasangan kawin yang dominan dan banyak yang membantu merawat anak-anak serta mempertahankan kawasan mereka.
Untuk melakukan percobaan, para peneliti menyuntikkan isotosin pada ikan — oksitosin “versi ikan” — atau mengontrol larutan garam.
Saat ditempatkan di kawasan persaingan dengan rival, ikan ini menjadi lebih agresif terhadap musuh yang lebih besar. Namun saat ditempatkan pada kelompok besar, ikan ini menjadi lebih patuh saat menghadapi agresi dari anggota kelompok yang lebih dominan. Sinyal ini penting bagi spesies tersebut karena menenangkan anggota dominan dalam sebuah kelompok, kata para peneliti.
“Hormon ini meningkatkan kemampuan respon terhadap informasi sosial dan bisa berlaku sebagai suatu ikatan sosial yang penting,” kata Reddon, “Ini memastikan ikan untuk menangani konflik dengan baik dan mempertahankan kekompakan kelompok karena akan mengurangi dan mempersingkat perkelahian yang merugikan.”
“Kami sudah tahu bahwa kelas neuropeptida ini merupakan kelas purba dan ditemukan pada hampir semua kelompok vertebrata,” kata Sigal Balshine, seorang profesor di Departemen Psikologi, Ilmu Saraf & Perilaku. “Hal yang khususnya menarik adalah dukungan temuan ini pada gagasan bahwa fungsi hormon ini, yaitu sebagai modulator perilaku sosial, juga telah dilestarikan.”
Ilmuwan Mengontrol Bentuk Materi dalam Terapi Nanopartikel DNA
Para peneliti dari Universitas Johns Hopkins dan Northwestern telah
menemukan cara untuk mengontrol bentuk nanopartikel yang berfungsi
memindahkan DNA dalam tubuh, serta menunjukkan bahwa bentuk-bentuk
penghantar ini bisa membuat perbedaan besar dalam hal pengobatan kanker
dan berbagai penyakit lainnya.
Studi yang dipublikasikan pada 12 Oktober dalam jurnal Advanced Materials ini juga patut menjadi perhatian karena teknik terapi gen ini tidak harus memanfaatkan virus untuk menghantarkan DNA ke dalam sel. Beberapa upaya terapi gen yang bergantung pada virus mengandung berbagai resiko kesehatan.
“Nanopartikel ini bisa menjadi kendara penghantar yang lebih aman dan efektif untuk terapi gen, menargetkan berbagai penyakit genetik, kanker serta penyakit-penyakit lain yang bisa disembuhkan dengan pengobatan gen,” kata Hai-Quan Mao, profesor ilmu dan teknik material di Sekolah Teknik Whiting Johns Hopkins.
Mao telah mengembangkan nanopartikel nonviral untuk terapi gen selama satu dekade. Pendekatannya melibatkan pengkompresian potongan-potongan DNA yang sehat dalam lapisan polimer pelindung. Partikel-partikel ini dirancang untuk menghantarkan muatan genetiknya hanya setelah partikel ini bergerak melewati aliran darah dan memasuki sel-sel yang menjadi sasaran. Dalam sel-sel tersebut, polimer mengurangi dan melepaskan DNA. Dengan menggunakan DNA ini sebagai pola dasar, maka sel-sel tersebut dapat memproduksi protein fungsional yang mampu memerangi penyakit.
Sebuah
kemajuan besar dalam pekerjaan ini adalah kemampuan para peneliti
“menyetel” partikel-partikel dalam tiga bentuk; batang, cacing serta
bulatan, yang meniru bentuk dan ukuran partikel-partikel virus. “Kami
bisa mengamati bentuk-bentuk itu dalam laboratorium, tapi kami tidak
sepenuhnya memahami mengapa mereka mengasumsikan bentuk-bentuk itu dan
bagaimana cara mengontrol prosesnya dengan baik,” kata Mao.
Pertanyaan-pertanyaan ini penting karena sistem pengiriman DNA yang ia
bayangkan mungkin memerlukan bentuk-bentuk spesifik yang seragam.
Untuk mengatasi masalah ini, sekitar tiga tahun lalu Mao mencari bantuan dari rekan-rekannya di Northwestern. Sementara Mao bekerja di laboratorium tradisionalnya yang serba basah, para peneliti di Northwestern merupakan pakar dalam melakukan eksperimen serupa dengan menggunakan model komputer yang canggih.
Erik Luijten, profesor ilmu dan teknik material serta matematika terapan di Sekolah Teknik dan Ilmu Terapan McCormick Universitas Northwestern dan sebagai penulis pendamping dalam makalah, memimpin analisis komputasi pada temuan-temuan tersebut untuk menentukan mengapa nanopartikel diformasikan ke dalam bentuk-bentuk yang berbeda.
“Simulasi komputer dan model teoritis kami telah memberi pemahaman mekanistik, mengidentifikasi apa yang bertanggung jawab atas perubahan bentuk tersebut,” kata Luijten. “Kami kini dapat memprediksi secara tepat bagaimana memilih komponen nanopartikel jika ada yang mengingini bentuk tertentu.”
Penggunaan model komputer memungkinkan tim Luijten untuk meniru percobaan laboratorium tradisional dalam waktu yang jauh lebih cepat. Simulasi dinamika molekul ini dilakukan pada Quest, sistem komputasi berkinerja tinggi dari Northwestern. Komputasi ini begitu rumit sehingga beberapa di antaranya memerlukan 96 prosesor komputer yang bekerja secara bersamaan dalam satu bulan.
Dalam makalah mereka, para peneliti juga ingin menunjukkan pentingnya bentuk partikel dalam menghantarkan terapi gen. Para anggota tim riset melakukan tesnya pada hewan, kesemuanya menggunakan bahan partikel yang sama dan DNA yang sama. Satu-satunya perbedaan adalah pada bentuk partikel: batang, cacing dan bulatan.
“Partikel berbentuk cacing menghasilkan ekspresi gen dalam sel-sel hati 1.600 kali lebih banyak dibanding yang dihasilkan dua bentuk lainnya,” kata Mao. “Artinya, produksi nanopartikel dalam bentuk ini bisa menjadi cara yang lebih efisien untuk menghantarkan terapi gen ke dalam sel-sel tersebut.”
Bentuk-bentuk partikel yang digunakan dalam penelitian ini diformasi lewat cara mengemas DNA dengan polimer dan mengeksposnya ke berbagai pengenceran pelarut organik. Penolakan DNA terhadap pelarut, dengan bantuan rancangan polimer dari tim riset, menyebabkan nanopartikel berkontraksi menjadi bentuk tertentu dengan sebuah “perisai” di seputar materi genetik untuk melindunginya dari penghapusan oleh sel-sel kekebalan.
Dana awal untuk penelitian ini berasal dari Institut NanoBioTeknologi Johns Hopkins. Riset kemitraan Johns Hopkins-Northwestern memperoleh dukungan pendanaan dari National Institutes of Health.
Studi yang dipublikasikan pada 12 Oktober dalam jurnal Advanced Materials ini juga patut menjadi perhatian karena teknik terapi gen ini tidak harus memanfaatkan virus untuk menghantarkan DNA ke dalam sel. Beberapa upaya terapi gen yang bergantung pada virus mengandung berbagai resiko kesehatan.
“Nanopartikel ini bisa menjadi kendara penghantar yang lebih aman dan efektif untuk terapi gen, menargetkan berbagai penyakit genetik, kanker serta penyakit-penyakit lain yang bisa disembuhkan dengan pengobatan gen,” kata Hai-Quan Mao, profesor ilmu dan teknik material di Sekolah Teknik Whiting Johns Hopkins.
Mao telah mengembangkan nanopartikel nonviral untuk terapi gen selama satu dekade. Pendekatannya melibatkan pengkompresian potongan-potongan DNA yang sehat dalam lapisan polimer pelindung. Partikel-partikel ini dirancang untuk menghantarkan muatan genetiknya hanya setelah partikel ini bergerak melewati aliran darah dan memasuki sel-sel yang menjadi sasaran. Dalam sel-sel tersebut, polimer mengurangi dan melepaskan DNA. Dengan menggunakan DNA ini sebagai pola dasar, maka sel-sel tersebut dapat memproduksi protein fungsional yang mampu memerangi penyakit.
Ilustrasi
ini menggambarkan molekul-molekul DNA (hijau muda), dikemas ke dalam
nanopartikel dengan menggunakan polimer dalam dua segmen yang berbeda.
Satu segmennya (hijau gelap) membawa muatan positif yang mengikatnya
pada DNA, dan segmen lainnya (cokelat) membentuk lapisan pelindung pada
permukaan partikel. Dengan menyesuaikan pelarut yang mengelilingi
molekul-molekul ini, para peneliti Johns Hopkins dan Northwestern mampu
mengontrol bentuk nanopartikel. Tes hewan yang dilakukan tim riset
menunjukkan bahwa bentuk nanopartikel secara dramatis dapat mempengaruhi
seberapa efektif penghantaran terapi gen ke dalam sel. Gambar pada
latar depan, meskipun diperoleh dari model komputasi, nyaris sesuai
dengan gambar latar belakang abu-abu, yang dikumpulkan melalui mikroskop
elektron transmisi. (Kredit: Wei Qu, Universitas Northwestern, gambar
simulasi; Xuan Jiang, Universitas Johns Hopkins, gambar mikroskopis)
Untuk mengatasi masalah ini, sekitar tiga tahun lalu Mao mencari bantuan dari rekan-rekannya di Northwestern. Sementara Mao bekerja di laboratorium tradisionalnya yang serba basah, para peneliti di Northwestern merupakan pakar dalam melakukan eksperimen serupa dengan menggunakan model komputer yang canggih.
Erik Luijten, profesor ilmu dan teknik material serta matematika terapan di Sekolah Teknik dan Ilmu Terapan McCormick Universitas Northwestern dan sebagai penulis pendamping dalam makalah, memimpin analisis komputasi pada temuan-temuan tersebut untuk menentukan mengapa nanopartikel diformasikan ke dalam bentuk-bentuk yang berbeda.
“Simulasi komputer dan model teoritis kami telah memberi pemahaman mekanistik, mengidentifikasi apa yang bertanggung jawab atas perubahan bentuk tersebut,” kata Luijten. “Kami kini dapat memprediksi secara tepat bagaimana memilih komponen nanopartikel jika ada yang mengingini bentuk tertentu.”
Penggunaan model komputer memungkinkan tim Luijten untuk meniru percobaan laboratorium tradisional dalam waktu yang jauh lebih cepat. Simulasi dinamika molekul ini dilakukan pada Quest, sistem komputasi berkinerja tinggi dari Northwestern. Komputasi ini begitu rumit sehingga beberapa di antaranya memerlukan 96 prosesor komputer yang bekerja secara bersamaan dalam satu bulan.
Dalam makalah mereka, para peneliti juga ingin menunjukkan pentingnya bentuk partikel dalam menghantarkan terapi gen. Para anggota tim riset melakukan tesnya pada hewan, kesemuanya menggunakan bahan partikel yang sama dan DNA yang sama. Satu-satunya perbedaan adalah pada bentuk partikel: batang, cacing dan bulatan.
“Partikel berbentuk cacing menghasilkan ekspresi gen dalam sel-sel hati 1.600 kali lebih banyak dibanding yang dihasilkan dua bentuk lainnya,” kata Mao. “Artinya, produksi nanopartikel dalam bentuk ini bisa menjadi cara yang lebih efisien untuk menghantarkan terapi gen ke dalam sel-sel tersebut.”
Bentuk-bentuk partikel yang digunakan dalam penelitian ini diformasi lewat cara mengemas DNA dengan polimer dan mengeksposnya ke berbagai pengenceran pelarut organik. Penolakan DNA terhadap pelarut, dengan bantuan rancangan polimer dari tim riset, menyebabkan nanopartikel berkontraksi menjadi bentuk tertentu dengan sebuah “perisai” di seputar materi genetik untuk melindunginya dari penghapusan oleh sel-sel kekebalan.
Dana awal untuk penelitian ini berasal dari Institut NanoBioTeknologi Johns Hopkins. Riset kemitraan Johns Hopkins-Northwestern memperoleh dukungan pendanaan dari National Institutes of Health.
Protein yang Mengubah Tikus Hitam Menjadi Putih
Kedua protein ini diperlukan bagi sel punca melanosit melakukan
pemeliharaan diri dan pigmentasi yang tepat di sepanjang rentang hidup
tikus. Tanpa kedua protein ini, bulu tikus akan berubah menjadi putih.
Penelitian yang mengungkap peran protein ini dipublikasikan dalam
tinjauan Cell Report dan membuka jalan bagi kemungkinan serius
dalam rangka menghentikan pembentukan melanoma, suatu jenis tumor yang
berasal dari sel melanosit.
Melanosit adalah sel-sel dalam organisme yang digunakan untuk pigmen kulit, bulu dan rambut. Pigmentasi berfungsi melindungi diri dari matahari dan memberi warna pada organisme. Kerusakan pada sel-sel ini bisa menyebabkan kanker kulit yang dikenal sebagai melanoma. Melanoma merupakan kanker yang sangat agresif dan menjadi sangat sulit untuk diobati seiring perkembangan dan metastasisnya.
Beberapa tahun lalu, para peneliti menemukan bahwa, pada manusia, gen B-Raf (kode gen untuk protein yang sama) bermutasi di dalam lebih dari 50% melanoma. Dan dalam beberapa tahun ini, pengobatan kanker mengalami kemajuan yang spektakuler berkat pengembangan inhibitor farmakologis yang menargetkan sebuah enzim: kinase B-Raf. Meskipun demikian, dalam pengobatan ini, kanker kembali lagi muncul pada beberapa pasien, yang menunjukkan bahwa tidak semua sel kanker sudah tereliminasi. Hal ini membuat para peneliti meyakini bahwa B-Raf bukanlah satu-satunya elemen yang mendorong terjadinya proses kanker.
Dalam riset terbaru ini, para ilmuwan mencoba memahami bagaimana melanosit berfungsi secara normal, untuk kemudian memahami peran spesifiknya pada kanker. Untuk mempelajarinya, mereka menyingkirkan ekspresi protein B-Raf, lalu pada gilirannya ekspresi C-Raf, pada tikus berbulu hitam (Tikus berwarna hitam dipilih agar dapat terlihat jelas perubahan pigmentasinya).
Hasilnya, tak ada perubahan pigmentasi pada tikus yang ekspresi salah satu proteinnya, B-Raf ataupun C-Raf, telah disingkirkan dari jalur sel yang memproduksi melanosit. Sedangkan tikus yang B-Raf dan C-Raf-nya dihapus secara bersamaan memiliki warna yang normal saat lahir, namun semakin kehilangan pigmentasi seiring usia. Mereka berubah dari hitam menjadi kelabu, sebelum akhirnya memutih.
Bagi Alain Eychène,
pemimpin tim riset, “observasi ini merepresentasikan kesalahan dalam
peremajaan melanosit. Karena warna hitam telah ada saat lahir, sel-sel
pigmen jelas ada. Bagaimanapun juga, pemutihan progesif pada bulu, saat
B-Raf dan C-Raf terhapus dari jalur sel, membuktikan bahwa kedua protein
ini dibutuhkan untuk peremajaan melanosit.”
Seperti halnya semua sel, melanosit berasal dari sel induk; sel ini bertanggung jawab untuk peremajaan selama pergantian kulit. Penelitian ini menunjukkan bahwa secara khusus populasi sel induk itu sendiri menghilang secara progresif pada tikus mutan. “Ini adalah demonstrasi in vivo yang pertama dari peran protein RAF dalam peremajaan-diri sel induk,” kata Eychène.
Kenyataan bahwa B-Raf dan C-Raf sama-sama terlibat dalam mengendalikan dan meremajakan sel induk pigmen menghadirkan langkah lain ke arah terwujudnya pemahaman dan pengobatan melanoma. Dengan menghambat protein-protein ini (dengan menggunakan inhibitor) pada pasien kanker, maka dapat dimungkinkan suatu saat para peneliti akan berhasil menyingkirkan semua sel induk kanker, yaitu penyebab yang mungkin berada di balik kasus terulangnya kanker.
Melanosit adalah sel-sel dalam organisme yang digunakan untuk pigmen kulit, bulu dan rambut. Pigmentasi berfungsi melindungi diri dari matahari dan memberi warna pada organisme. Kerusakan pada sel-sel ini bisa menyebabkan kanker kulit yang dikenal sebagai melanoma. Melanoma merupakan kanker yang sangat agresif dan menjadi sangat sulit untuk diobati seiring perkembangan dan metastasisnya.
Beberapa tahun lalu, para peneliti menemukan bahwa, pada manusia, gen B-Raf (kode gen untuk protein yang sama) bermutasi di dalam lebih dari 50% melanoma. Dan dalam beberapa tahun ini, pengobatan kanker mengalami kemajuan yang spektakuler berkat pengembangan inhibitor farmakologis yang menargetkan sebuah enzim: kinase B-Raf. Meskipun demikian, dalam pengobatan ini, kanker kembali lagi muncul pada beberapa pasien, yang menunjukkan bahwa tidak semua sel kanker sudah tereliminasi. Hal ini membuat para peneliti meyakini bahwa B-Raf bukanlah satu-satunya elemen yang mendorong terjadinya proses kanker.
Dalam riset terbaru ini, para ilmuwan mencoba memahami bagaimana melanosit berfungsi secara normal, untuk kemudian memahami peran spesifiknya pada kanker. Untuk mempelajarinya, mereka menyingkirkan ekspresi protein B-Raf, lalu pada gilirannya ekspresi C-Raf, pada tikus berbulu hitam (Tikus berwarna hitam dipilih agar dapat terlihat jelas perubahan pigmentasinya).
Hasilnya, tak ada perubahan pigmentasi pada tikus yang ekspresi salah satu proteinnya, B-Raf ataupun C-Raf, telah disingkirkan dari jalur sel yang memproduksi melanosit. Sedangkan tikus yang B-Raf dan C-Raf-nya dihapus secara bersamaan memiliki warna yang normal saat lahir, namun semakin kehilangan pigmentasi seiring usia. Mereka berubah dari hitam menjadi kelabu, sebelum akhirnya memutih.
Tikus
mutan yang bulunya memutih saat pergantian kulit berlangsung karena
kesalahan dalam peremajaan-diri sel induk melanosit. (Kredit: ©A.
Eychène/F. Bertrand (Institut Curie))
Seperti halnya semua sel, melanosit berasal dari sel induk; sel ini bertanggung jawab untuk peremajaan selama pergantian kulit. Penelitian ini menunjukkan bahwa secara khusus populasi sel induk itu sendiri menghilang secara progresif pada tikus mutan. “Ini adalah demonstrasi in vivo yang pertama dari peran protein RAF dalam peremajaan-diri sel induk,” kata Eychène.
Kenyataan bahwa B-Raf dan C-Raf sama-sama terlibat dalam mengendalikan dan meremajakan sel induk pigmen menghadirkan langkah lain ke arah terwujudnya pemahaman dan pengobatan melanoma. Dengan menghambat protein-protein ini (dengan menggunakan inhibitor) pada pasien kanker, maka dapat dimungkinkan suatu saat para peneliti akan berhasil menyingkirkan semua sel induk kanker, yaitu penyebab yang mungkin berada di balik kasus terulangnya kanker.
Misteri Hibernasi
Pada musim dingin, para beruang memperlambat metabolisme lebih dari yang dapat diprediksi oleh suhu tubuh mereka.
Jangan menilai seekor beruang dari suhu badannya, demikian seperti yang diindikasikan oleh data pertama mengenai fisiologi hibernasi.
Ada sesuatu yang terjadi pada hibernasi beruang hitam yang memperlambat rasio metabolisme lebih dari yang bisa dijelaskan oleh suhu tubuh yang rendah, menurut laporan ahli fisiologi ekologi Øivind Tøien dari Universitas Alaska Fairbanks.
Pada musim dingin Alaska, para beruang hitam yang secara dekat dipantau, menurunkan suhu tubuh mereka rata-rata hanya 5,5 derajat Celsius, seperti yang dilaporkan oleh Tøien dan rekan-rekannya dalam edisi 18 Februari jurnal Science. Kalkulasi standar fisiologi memprediksikan bahwa dingin yang seperti itu akan memperlambat metabolisme sekitar 65 persen rasio istirahat nonhibernasi. Akan tetapi metabolisme para beruang tersebut melambat bahkan ke zona penghematan energi yang rata-rata hanya 25 persen dari rasio dasar musim panas.
Hal seperti itu sejauh ini belum ditemukan dalam penelitian pada mamalia lainnya yang melakukan hibernasi, tutur rekan peneliti Brian M. Barnes yang juga dari Universitas Alaska Fairbanks.
Hibernasi mamalia penting bagi penelitian medis manusia, kata ahli fisiologi ekologi Hank Harlow dari Universitas Wyoming di Laramie. Dengan mendasarkan pada mekanisme yang ingin sekali dimengerti oleh para ilmuwan, beruang hitam meluangkan waktu lima hingga tujuh bulan tanpa makan, minum atau buang air kecil. Akan tetapi tak seperti orang-orang yang hanya meluangkan waktu di tempat tidur atau luar angkasa, mamalia-mamalia yang melakukan hibernasi tersebut tidak kehilangan kekuatan otot atau massa tulang mereka. "Beruang memang mengagumkan," kata Harlow.
Studi ini merupakan yang pertama secara terus-menerus memonitor rasio metabolisme dan suhu tubuh selama hibernasi beruang pada kondisi-kondisi rendah gangguan, tutur Tøien. Studi lainnya berdasarkan pengambilan sampel yang tidak terus menerus dengan peralatan yang lebih lama, bukti tak langsung, atau mempelajari para beruang dengan banyak sekali orang yang berada di dekat, menghasilkan "ketidakpastian," ungkapnya.
Dia dan para koleganya mendapatkan data yang sedemikian besarnya dengan cara menjadi sukarelawan untuk mempelajari beruang hitam yang mencari makanan dekat pemukiman warga dan akan segera dibunuh karena dianggap sebagai ancaman. "Kami membaca tentang mereka di Anchorage Daily News sebelum kami mendapatkan mereka," kata Tøien.
Untuk penelitian hibernasi mereka, para peneliti memonitor lima beruang, menempatkan mereka di kotak-kotak kayu jauh di dalam hutan. Kotak-kotak kayu tersebut sengaja dibuat tidak terlalu kuat agar supaya para beruang dapat menghancurkannya kapan pun mereka ingin keluar. Akan tetapi ketika para beruang berada di dalamnya, para peneliti memeriksa konsentrasi oksigen untuk melacak rasio metabolisme. Instrumen-instrumen juga mengukur pergerakan otot dan fungsi jantung.
Salah satu beruang tidak banyak menurunkan suhu tubuhnya selama awal hibernasi hingga dia melahirkan seekor anak beruang. Anak beruang tersebut tidak dapat bertahan hidup, dan setelah itu suhu tubuh beruang betina tersebut berperilaku lebih seperti tubuh beruang lainnya.
Laporan-laporan tentang penurunan rasio metabolisme yang cukup baik selama hibernasi menggembirakan Eric Hellgren dari Universitas Illinois Bagian Utara, yang mengakui "suatu sudut pandang berat sebelah sebagai seorang ahli biologi beruang." Dia mengatakan studi yang dilakukan di Alaska tersebut mungkin akan mengakhiri diskusi panjang para ahli fisiologi yang menganggap hibernasi beruang sebagai "suatu bentuk berbeda dan 'lebih kurang'" dibandingkan dengan perubahan metabolisme besar yang terlihat pada hewan-hewan kecil seperti tupai tanah.
Pemantauan lebih rinci juga mengungkap kebiasaan-kebiasaan khusus beruang lainnya, seperti siklus-siklus beberapa hari atau semingu selama pertengahan hibernasi ketika para beruang untuk sementara menaikkan suhu tubuh mereka. Tøien tidak menilai kenaikan kecil ini setara dengan penghangatan penuh secara berkala yang biasa dilakukan oleh hampir semua hewan lebih kecil yang melakukan hibernasi, yang menaikkan suhu tubuh mereka ke jarak normal selama beberapa minggu, buang air kecil dan kemudian menurunkan lagi suhu tubuh mereka. Para peneliti yang tidak hati-hati melakukan pengukuran metabolisme selama siklus beruang akan mendapatkan angka inflasi pada garis hibernasi, catatnya.
Pengukuran rasio jantung pada tiga beruang Alaska menunjukkan penurunan dari rata-rata 55 detak per menit sebelum hibernasi menjadi 14 detak tak menentu per menit pada musim dinin. Harlow mengatakan bahwa dia juga telah mendengar jantung beruang yang berhibernasi berdetak selama beberapa waktu dan kemudian berdetak secara tak menentu. Mungkin untuk menghemat energi, spekulasinya.
Tim Alaska juga menemukan bahwa ketika para beruang bergerak lagi di musim semi, metabolisme mereka memakan waktu beberapa minggu untuk merangkak kembali normal. Data pemantauan menunjukkan bahwa beruang dengan setengah kecepatan rasio metabolisme masih menunjukkan perilaku normal beruang.
Observasi tersebut cocok dengan studi yang dilakukan pada beruang grizzly yang meluangkan beberapa minggu pertama setelah hibernasi dengan rasio jantung setengah dari kecepatan pada waktu musim panas, kata Lynne Nelson dari Universitas Negara Bagian Washington di Pullman. "Kemampuan adaptasi sistem fisiologi beruang-beruang ini tak pernah berhenti mengejutkanku."
Jangan menilai seekor beruang dari suhu badannya, demikian seperti yang diindikasikan oleh data pertama mengenai fisiologi hibernasi.
Ada sesuatu yang terjadi pada hibernasi beruang hitam yang memperlambat rasio metabolisme lebih dari yang bisa dijelaskan oleh suhu tubuh yang rendah, menurut laporan ahli fisiologi ekologi Øivind Tøien dari Universitas Alaska Fairbanks.
Pada musim dingin Alaska, para beruang hitam yang secara dekat dipantau, menurunkan suhu tubuh mereka rata-rata hanya 5,5 derajat Celsius, seperti yang dilaporkan oleh Tøien dan rekan-rekannya dalam edisi 18 Februari jurnal Science. Kalkulasi standar fisiologi memprediksikan bahwa dingin yang seperti itu akan memperlambat metabolisme sekitar 65 persen rasio istirahat nonhibernasi. Akan tetapi metabolisme para beruang tersebut melambat bahkan ke zona penghematan energi yang rata-rata hanya 25 persen dari rasio dasar musim panas.
Hal seperti itu sejauh ini belum ditemukan dalam penelitian pada mamalia lainnya yang melakukan hibernasi, tutur rekan peneliti Brian M. Barnes yang juga dari Universitas Alaska Fairbanks.
Hibernasi mamalia penting bagi penelitian medis manusia, kata ahli fisiologi ekologi Hank Harlow dari Universitas Wyoming di Laramie. Dengan mendasarkan pada mekanisme yang ingin sekali dimengerti oleh para ilmuwan, beruang hitam meluangkan waktu lima hingga tujuh bulan tanpa makan, minum atau buang air kecil. Akan tetapi tak seperti orang-orang yang hanya meluangkan waktu di tempat tidur atau luar angkasa, mamalia-mamalia yang melakukan hibernasi tersebut tidak kehilangan kekuatan otot atau massa tulang mereka. "Beruang memang mengagumkan," kata Harlow.
Studi ini merupakan yang pertama secara terus-menerus memonitor rasio metabolisme dan suhu tubuh selama hibernasi beruang pada kondisi-kondisi rendah gangguan, tutur Tøien. Studi lainnya berdasarkan pengambilan sampel yang tidak terus menerus dengan peralatan yang lebih lama, bukti tak langsung, atau mempelajari para beruang dengan banyak sekali orang yang berada di dekat, menghasilkan "ketidakpastian," ungkapnya.
Dia dan para koleganya mendapatkan data yang sedemikian besarnya dengan cara menjadi sukarelawan untuk mempelajari beruang hitam yang mencari makanan dekat pemukiman warga dan akan segera dibunuh karena dianggap sebagai ancaman. "Kami membaca tentang mereka di Anchorage Daily News sebelum kami mendapatkan mereka," kata Tøien.
Untuk penelitian hibernasi mereka, para peneliti memonitor lima beruang, menempatkan mereka di kotak-kotak kayu jauh di dalam hutan. Kotak-kotak kayu tersebut sengaja dibuat tidak terlalu kuat agar supaya para beruang dapat menghancurkannya kapan pun mereka ingin keluar. Akan tetapi ketika para beruang berada di dalamnya, para peneliti memeriksa konsentrasi oksigen untuk melacak rasio metabolisme. Instrumen-instrumen juga mengukur pergerakan otot dan fungsi jantung.
Salah satu beruang tidak banyak menurunkan suhu tubuhnya selama awal hibernasi hingga dia melahirkan seekor anak beruang. Anak beruang tersebut tidak dapat bertahan hidup, dan setelah itu suhu tubuh beruang betina tersebut berperilaku lebih seperti tubuh beruang lainnya.
Laporan-laporan tentang penurunan rasio metabolisme yang cukup baik selama hibernasi menggembirakan Eric Hellgren dari Universitas Illinois Bagian Utara, yang mengakui "suatu sudut pandang berat sebelah sebagai seorang ahli biologi beruang." Dia mengatakan studi yang dilakukan di Alaska tersebut mungkin akan mengakhiri diskusi panjang para ahli fisiologi yang menganggap hibernasi beruang sebagai "suatu bentuk berbeda dan 'lebih kurang'" dibandingkan dengan perubahan metabolisme besar yang terlihat pada hewan-hewan kecil seperti tupai tanah.
Pemantauan lebih rinci juga mengungkap kebiasaan-kebiasaan khusus beruang lainnya, seperti siklus-siklus beberapa hari atau semingu selama pertengahan hibernasi ketika para beruang untuk sementara menaikkan suhu tubuh mereka. Tøien tidak menilai kenaikan kecil ini setara dengan penghangatan penuh secara berkala yang biasa dilakukan oleh hampir semua hewan lebih kecil yang melakukan hibernasi, yang menaikkan suhu tubuh mereka ke jarak normal selama beberapa minggu, buang air kecil dan kemudian menurunkan lagi suhu tubuh mereka. Para peneliti yang tidak hati-hati melakukan pengukuran metabolisme selama siklus beruang akan mendapatkan angka inflasi pada garis hibernasi, catatnya.
Pengukuran rasio jantung pada tiga beruang Alaska menunjukkan penurunan dari rata-rata 55 detak per menit sebelum hibernasi menjadi 14 detak tak menentu per menit pada musim dinin. Harlow mengatakan bahwa dia juga telah mendengar jantung beruang yang berhibernasi berdetak selama beberapa waktu dan kemudian berdetak secara tak menentu. Mungkin untuk menghemat energi, spekulasinya.
Tim Alaska juga menemukan bahwa ketika para beruang bergerak lagi di musim semi, metabolisme mereka memakan waktu beberapa minggu untuk merangkak kembali normal. Data pemantauan menunjukkan bahwa beruang dengan setengah kecepatan rasio metabolisme masih menunjukkan perilaku normal beruang.
Observasi tersebut cocok dengan studi yang dilakukan pada beruang grizzly yang meluangkan beberapa minggu pertama setelah hibernasi dengan rasio jantung setengah dari kecepatan pada waktu musim panas, kata Lynne Nelson dari Universitas Negara Bagian Washington di Pullman. "Kemampuan adaptasi sistem fisiologi beruang-beruang ini tak pernah berhenti mengejutkanku."
Spesies Baru Katak (Amfibi)
Spesies baru katak ditemukan ketika dalam perburuan mencari katak yang hilang di hutan hujan Kolombia.
Para ilmuwan menemukan spesies baru katak berparuh (jenis Rhinella) ketika sedang dalam ekspedisi amfibi di Kolombia. Pewarnaan katak tersebut mengkamuflasekannya di atas daun di dasar hutan tersebut di mana hewan itu bertelur dan menetas langsung menjadi anakan katak tanpa tahap berudu.
Kabar baik dalam dunia kodok dan katak akhirnya datang setelah para ilmuwan dalam sebuah ekspedisi amfibi di hutan hujan Kolombia menemukan 3 spesies baru termasuk katak berparuh kecil. Katak kecil tersebut yang panjangnya berukuran 2 cm atau lebih kurang, merupakan anggota jenis Rhinella yang merupakan kerabat dekat dari katak raksasa cane yang bisa tumbuh hingga ukuran 28 cm. Pewarnaan yang tidak terang dari katak berparuh yang baru teridentifikasi ini mungkin mengkamuflasekannya di dasar hutan tempat hewan tersebut meletakkan telur-telurnya. Anehnya, katak berparuh tersebut nampaknya melompati tahap berudu dan langsung menetas menjadi anakan katak, menurut laporan para ilmuwan dari Conservation International, IUCN Amphibian Specialist Group, Global Wildlife Conservation, dan Fundación ProAves. Demikian seperti yang dilansir oleh Science News (19/11/10).
Sebuah spesias baru katak roket sejenis katak panah yang termasuk dalam jenis Silverstonei juga teridentifikasi untuk pertama kalinya. Para peneliti hanya bisa melaporkan bahwa katak tersebut memiliki mata merah dan hidup di hutan hujan dataran tinggi Chocó montane.
Penemuan tersebut merupakan kejutan menyenangkan karena berita tentang amfibi agak suram belakangan ini: Populasi katak dan kodok secara global menurun yang disebabkan oleh infeksi jamur, polusi serta ancaman lainnya. Namun tujuan utama ekspedisi tersebut ialah untuk menemukan katak berparuh Mesopotamia yang merupakan mahluk yang sudah lama sekali tak terlihat sehingga para ilmuwan khawatir jangan-jangan tak ada lagi yang tersisa. Sekalipun demikian, katak berparuh tersebut harus terlihat.
Para ilmuwan menemukan spesies baru katak berparuh (jenis Rhinella) ketika sedang dalam ekspedisi amfibi di Kolombia. Pewarnaan katak tersebut mengkamuflasekannya di atas daun di dasar hutan tersebut di mana hewan itu bertelur dan menetas langsung menjadi anakan katak tanpa tahap berudu.
Kabar baik dalam dunia kodok dan katak akhirnya datang setelah para ilmuwan dalam sebuah ekspedisi amfibi di hutan hujan Kolombia menemukan 3 spesies baru termasuk katak berparuh kecil. Katak kecil tersebut yang panjangnya berukuran 2 cm atau lebih kurang, merupakan anggota jenis Rhinella yang merupakan kerabat dekat dari katak raksasa cane yang bisa tumbuh hingga ukuran 28 cm. Pewarnaan yang tidak terang dari katak berparuh yang baru teridentifikasi ini mungkin mengkamuflasekannya di dasar hutan tempat hewan tersebut meletakkan telur-telurnya. Anehnya, katak berparuh tersebut nampaknya melompati tahap berudu dan langsung menetas menjadi anakan katak, menurut laporan para ilmuwan dari Conservation International, IUCN Amphibian Specialist Group, Global Wildlife Conservation, dan Fundación ProAves. Demikian seperti yang dilansir oleh Science News (19/11/10).
Sebuah spesias baru katak roket sejenis katak panah yang termasuk dalam jenis Silverstonei juga teridentifikasi untuk pertama kalinya. Para peneliti hanya bisa melaporkan bahwa katak tersebut memiliki mata merah dan hidup di hutan hujan dataran tinggi Chocó montane.
Penemuan tersebut merupakan kejutan menyenangkan karena berita tentang amfibi agak suram belakangan ini: Populasi katak dan kodok secara global menurun yang disebabkan oleh infeksi jamur, polusi serta ancaman lainnya. Namun tujuan utama ekspedisi tersebut ialah untuk menemukan katak berparuh Mesopotamia yang merupakan mahluk yang sudah lama sekali tak terlihat sehingga para ilmuwan khawatir jangan-jangan tak ada lagi yang tersisa. Sekalipun demikian, katak berparuh tersebut harus terlihat.
Senin, 19 November 2012
STRUKTUR DAN FUNGSI ORGANEL SEL
1. Membran Sel
Membran Sel Tersusun atas lapisan lipoprotein gabungan lemak dan protein perbandingan 50:50. Lipid yang menyusun membran adalah pospolipid yang bersifat hidrofilik dan sterol yang bersifat hidrofobik. Protein yagn terdapat pada permukaan luar dan dalam membran sel disebut protein ekstrinsik yang bersifat hidrofobik. Sedangkan protein yang ada dan menembus kedua lapis lipid disebut protein intrinsik yang bersifat hidrofobik. Membran sel bersifat semi permiabel. Berikut ini sifat sifat membran sel:
sitoplasma ada dalam dua bentuk yang dipengaruhi kandungan air yaitu fase Sol yang padat dan Fase Gel (cair).
3. Organel Sel
ada macam macam organel sel, antara lain Mitokondria, kloroplas, retikulum endoplasma, Golgi komplek, lisosom, vakuola, ribosom, peroksisom, mikrotubulus, mikrofilamen, nukleus, aparatus golgi, dan sentrosom
a. Mitokondria
Pada beberapa sel, mitokondria dapat bergerak bebas membawa ATP ke daerah-daerah yang memerlukan energi. mitokondria tersusun atas 2 sistem membran yaitu membran dalam dan membran luar. Membren dalam membentuk tonjolan-tonjolan ke arah dalam (membran krista) untuk memperluas bidang penyerapan oksigen. Matrik Mitokondria mengandung protein, lemak, enzim sitokrom, DNA & ribosom sehingga memungkinkan sintesis enzim-enzim respirasi secara otonom. untuk melintasi membran mitokondria memerlukan mekanisme transpor aktif.
Fungsi Mitokondria adalah sebagai tempat berlangsung respirasi untuk menghasilkan energi.
b. Peroksisom (badan mikro)
Peroksisom dibentuk dalam retikulum endoplasma granular. Peroksisom mengandung berbagai enzim yang terlibat dalam produksi peroksida hidrogen (H2O2).
Fungsi peroksisom yaitu penghasail enzim katalase yang menguraikan H2O2 menjadI H2O + O2
c. Mikrotubulus
Mikrotubulus berfungsi untuk membentuk silia, sentriol dan benang-benang spindel.
d. Mikrofilamen
Mikrofilamen adalah penanggung jawab seluruh gerakan di dalam sel
e. Nukleus
Nukleus adalah inti sel. Inti sel berhubungan dengan kandungan DNA. Volume nukleus betambah seiring dengan peningkatan aktivitas sintetis sel.
f. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma (RE) terdiri dari RE Kasar dan RE halus
Fungsi RE halus: mengangkut protein yang disusun pada RE kasar bersama Golgi Komplek, melaksanakn reaksi awal pada oksidasi lemak, menyimpan fospolipid, glikolipid dan steroid, melaksanakan detoksifikasi drug dan racun.
g. Aparatus Goolgi
Aparatus golgi terdiri atas kumpulan vesikel pipih yang berbentuk kantong berkelok-kelok (sisternae). Aparatus Golgiyang terdapat pada sel tumbuhan disebut diktiosom, kebanyakan terletak di dekat membran sel .Aparatus golgi dapat bergerak mendekati membran sel untuk mensekresikan isinya ke luar sel. oleh karena itu, organel ini disebut organes sekresi.
Di dalam aparatus golgi banyak enzim pencernaan yang belum aktif, seperti zimogen dan koenzim. selain itu dihasilkan pula lendir yang disebut musin. Aparatus golgi juga dapat membentuk lisosom.
h. Ribosom
Ribosom adalah organel pen-sintesis protein. Ribosom sering menempel satu sama lain membentuk rantai yang disebut poliribosom atau polisom. Antar unit ribosom diikat oleh mRNA.
Berdasarkan kecepatan sedimentasi, dibedakan menjadi ribolom subunit kecil (40s) dan ribosom subunit besar (60s).
i. Lisosom
Lisosomdihasilkan oleh aparatus golgi yang penuh dengan protein. Lisosom menghasilkan enzim-enzim hidrolitik seperti proteolitik, lipase, dan fosfatase. Enzim hidrolitik berfungsi untuk mencerna makanan yang masuk ke dalam sel secara fagositosis. Lisosom juga menghasilkan zat kekebalan sehingga banyak dijumpai pada sel-sel darah putih. Lisosom juga bersifat autolisis, autofagi, dan menghancurkan makanan secara edsositosis.
Ada dua macam lisosom, yaitu lisosom primer dan sekunder. Lisosom primer memproduksi enzim-enzim yang belum aktif. Fungsinya adalah sebagai vakuola makanan. Lisosom sekunder adalah lisosom yang terlibat dalam kegiatan mencerna. Ia berfungsi sebagai autofagosom.
j. Kloroplas
Kloroplas merupakan plastida yang mengandung pigmen hijau yang disebut klorofil. Kloroplas berasal dari proplastida. Proplastida berukuran lebih kecil dari kloroplas dengan sedikit atau tanpa membran internal. Kloroplas terbungkus oleh membran ganda. Membran ganda berperan mengatur keluar masuknya ion atau senyawa ke dandari dalam kloroplas. Pada membran internal kloroplas terdapat pigmen fotosintesis. Pigmen itu banyak terdapat pada permukaan luar membran internal disebut thilakoid.
Pigmen utama yang terdapat pada membran thilakoid adalah klorofil a (C55H72O5N4Mg) dan klorofil b ( C55H70O5N4Mg ), selain itu juga terdapat pigmen karotenoid. Pada membran pembungkus kloroplas umumnya terdapat violaxanthin.
Fungsi kloroplas adalah sebagai tempat berlangsung fotosintesis.
k. Sentrosom
Sentrosom hanyadapat dijumpai pada sel hewan. Sentrosom pada saat reproduksi sel akan membelah menjadi sentriol. Sentriol tersusun atas benang-benang tubulin atau dibentuk oleh mikrotubulus. Sentriol membentuk benang-benang spindel yang dapat menggerakkan kromosom pada saat pembelahan mitosis.
l. Dinding Sel
Dindingsel tersusun atas selusosa dan derivat-derivatnya. Dinding sel berfungsi sebagai proteksi sel terhadap faktor-faktor mekanis dan memberi bentuk sel relatif tetap. Dinding sel hanya terdapat pada sel tumbuhan saja. Pada dinding sel terdapat celah untuk berkomunikasi antarsel yang disebut plasmodemata.
m. Vakuola
Vakuola berisi garam-garam organik, glikosida, tanin(zat penyamak), minyak eteris, alkaloid, enzim, dan butir-butir pati. Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vakuola nonkontraktil.
Membran Sel Tersusun atas lapisan lipoprotein gabungan lemak dan protein perbandingan 50:50. Lipid yang menyusun membran adalah pospolipid yang bersifat hidrofilik dan sterol yang bersifat hidrofobik. Protein yagn terdapat pada permukaan luar dan dalam membran sel disebut protein ekstrinsik yang bersifat hidrofobik. Sedangkan protein yang ada dan menembus kedua lapis lipid disebut protein intrinsik yang bersifat hidrofobik. Membran sel bersifat semi permiabel. Berikut ini sifat sifat membran sel:
- Pembatas antara isi sel dengan bagian luar sel
- Sebagai pelindung sel
- Sebagai tempat pertukaran zat
- Sebagai reseptor dari rangsang luar
- Sebagai tempat berlangsungnya reaksi-readsi kimia.
sitoplasma ada dalam dua bentuk yang dipengaruhi kandungan air yaitu fase Sol yang padat dan Fase Gel (cair).
3. Organel Sel
ada macam macam organel sel, antara lain Mitokondria, kloroplas, retikulum endoplasma, Golgi komplek, lisosom, vakuola, ribosom, peroksisom, mikrotubulus, mikrofilamen, nukleus, aparatus golgi, dan sentrosom
a. Mitokondria
Pada beberapa sel, mitokondria dapat bergerak bebas membawa ATP ke daerah-daerah yang memerlukan energi. mitokondria tersusun atas 2 sistem membran yaitu membran dalam dan membran luar. Membren dalam membentuk tonjolan-tonjolan ke arah dalam (membran krista) untuk memperluas bidang penyerapan oksigen. Matrik Mitokondria mengandung protein, lemak, enzim sitokrom, DNA & ribosom sehingga memungkinkan sintesis enzim-enzim respirasi secara otonom. untuk melintasi membran mitokondria memerlukan mekanisme transpor aktif.
Fungsi Mitokondria adalah sebagai tempat berlangsung respirasi untuk menghasilkan energi.
b. Peroksisom (badan mikro)
Peroksisom dibentuk dalam retikulum endoplasma granular. Peroksisom mengandung berbagai enzim yang terlibat dalam produksi peroksida hidrogen (H2O2).
Fungsi peroksisom yaitu penghasail enzim katalase yang menguraikan H2O2 menjadI H2O + O2
c. Mikrotubulus
Mikrotubulus berfungsi untuk membentuk silia, sentriol dan benang-benang spindel.
d. Mikrofilamen
Mikrofilamen adalah penanggung jawab seluruh gerakan di dalam sel
e. Nukleus
Nukleus adalah inti sel. Inti sel berhubungan dengan kandungan DNA. Volume nukleus betambah seiring dengan peningkatan aktivitas sintetis sel.
f. Retikulum Endoplasma
Retikulum endoplasma (RE) terdiri dari RE Kasar dan RE halus
Fungsi RE halus: mengangkut protein yang disusun pada RE kasar bersama Golgi Komplek, melaksanakn reaksi awal pada oksidasi lemak, menyimpan fospolipid, glikolipid dan steroid, melaksanakan detoksifikasi drug dan racun.
g. Aparatus Goolgi
Aparatus golgi terdiri atas kumpulan vesikel pipih yang berbentuk kantong berkelok-kelok (sisternae). Aparatus Golgiyang terdapat pada sel tumbuhan disebut diktiosom, kebanyakan terletak di dekat membran sel .Aparatus golgi dapat bergerak mendekati membran sel untuk mensekresikan isinya ke luar sel. oleh karena itu, organel ini disebut organes sekresi.
Di dalam aparatus golgi banyak enzim pencernaan yang belum aktif, seperti zimogen dan koenzim. selain itu dihasilkan pula lendir yang disebut musin. Aparatus golgi juga dapat membentuk lisosom.
h. Ribosom
Ribosom adalah organel pen-sintesis protein. Ribosom sering menempel satu sama lain membentuk rantai yang disebut poliribosom atau polisom. Antar unit ribosom diikat oleh mRNA.
Berdasarkan kecepatan sedimentasi, dibedakan menjadi ribolom subunit kecil (40s) dan ribosom subunit besar (60s).
i. Lisosom
Lisosomdihasilkan oleh aparatus golgi yang penuh dengan protein. Lisosom menghasilkan enzim-enzim hidrolitik seperti proteolitik, lipase, dan fosfatase. Enzim hidrolitik berfungsi untuk mencerna makanan yang masuk ke dalam sel secara fagositosis. Lisosom juga menghasilkan zat kekebalan sehingga banyak dijumpai pada sel-sel darah putih. Lisosom juga bersifat autolisis, autofagi, dan menghancurkan makanan secara edsositosis.
Ada dua macam lisosom, yaitu lisosom primer dan sekunder. Lisosom primer memproduksi enzim-enzim yang belum aktif. Fungsinya adalah sebagai vakuola makanan. Lisosom sekunder adalah lisosom yang terlibat dalam kegiatan mencerna. Ia berfungsi sebagai autofagosom.
j. Kloroplas
Kloroplas merupakan plastida yang mengandung pigmen hijau yang disebut klorofil. Kloroplas berasal dari proplastida. Proplastida berukuran lebih kecil dari kloroplas dengan sedikit atau tanpa membran internal. Kloroplas terbungkus oleh membran ganda. Membran ganda berperan mengatur keluar masuknya ion atau senyawa ke dandari dalam kloroplas. Pada membran internal kloroplas terdapat pigmen fotosintesis. Pigmen itu banyak terdapat pada permukaan luar membran internal disebut thilakoid.
Pigmen utama yang terdapat pada membran thilakoid adalah klorofil a (C55H72O5N4Mg) dan klorofil b ( C55H70O5N4Mg ), selain itu juga terdapat pigmen karotenoid. Pada membran pembungkus kloroplas umumnya terdapat violaxanthin.
Fungsi kloroplas adalah sebagai tempat berlangsung fotosintesis.
k. Sentrosom
Sentrosom hanyadapat dijumpai pada sel hewan. Sentrosom pada saat reproduksi sel akan membelah menjadi sentriol. Sentriol tersusun atas benang-benang tubulin atau dibentuk oleh mikrotubulus. Sentriol membentuk benang-benang spindel yang dapat menggerakkan kromosom pada saat pembelahan mitosis.
l. Dinding Sel
Dindingsel tersusun atas selusosa dan derivat-derivatnya. Dinding sel berfungsi sebagai proteksi sel terhadap faktor-faktor mekanis dan memberi bentuk sel relatif tetap. Dinding sel hanya terdapat pada sel tumbuhan saja. Pada dinding sel terdapat celah untuk berkomunikasi antarsel yang disebut plasmodemata.
m. Vakuola
Vakuola berisi garam-garam organik, glikosida, tanin(zat penyamak), minyak eteris, alkaloid, enzim, dan butir-butir pati. Pada beberapa spesies dikenal adanya vakuola kontraktil dan vakuola nonkontraktil.
Langganan:
Postingan (Atom)