Regulasi Siklus Sel: Tahap-Tahap Mitosis, Protein CDK dan Cyclin, dan Proses Cek Poin

Bagaimana sel dapat mengganda dan bertambah banyak? Proses apa yang meregulasi proses tersebut? 

Mitosis adalah proses pembelahan sel yang terjadi secara teratur dan bertanggung jawab untuk pertumbuhan dan pemeliharaan jaringan tubuh. Tahap mitosis terdiri dari interfase, G1, S, G2, dan M. Interfase merupakan tahap persiapan sebelum sel memasuki siklus mitosis sebenarnya

Bagaimana proses Mitosis berlangsung? 

Pada tahap G1 (Gap 1), sel mulai memperbesar ukuran dan mengekspresikan gen yang diperlukan untuk mempersiapkan replikasi DNA. Selanjutnya, pada tahap S (synthesis), DNA sel di-replikasi sehingga terbentuk dua salinan kromosom identik. Pada tahap G2 (Gap 2), sel mempersiapkan diri untuk pembelahan sel dengan mensintesis protein yang diperlukan untuk membentuk spindle, yang merupakan struktur penting untuk pemisahan kromosom selama pembelahan sel.

Setelah G2, sel memasuki tahap M (mitosis) yang terdiri dari empat tahap yaitu profase, metafase, anafase, dan telofase. Pada profase, kromosom mulai mengkondensasi dan membentuk struktur yang terlihat di bawah mikroskop. Pada metafase, kromosom berada di tengah sel dan terkait dengan spindle. Pada anafase, kromosom terpisah menjadi dua set dan ditarik ke kutub yang berlawanan oleh spindle. Terakhir, pada tahap telofase, dua set kromosom berada di ujung sel dan membentuk dua inti sel yang terpisah.

Adapun Fase G0 yang diperlihatkan pada gambar merupakan fase di luar siklus sel yang terjadi setelah fase M (mitosis) dan sebelum fase G1 (Gap 1). Pada fase G0, sel tidak aktif dalam pembelahan sel dan tidak mempersiapkan diri untuk memasuki siklus sel. Sel yang memasuki fase G0 tetap dalam kondisi istirahat dan melakukan fungsi seluler yang spesifik, seperti sintesis protein atau fungsi metabolisme yang dibutuhkan oleh tubuh.

Bicara lebih dalam, Siapa yang meregulasi siklus sel? 

Regulasi siklus sel dilakukan oleh protein CDK dan Cyclin. CDK (cyclin-dependent kinase) adalah protein kinase yang terlibat dalam regulasi siklus sel. Cyclin adalah protein yang memicu aktivitas CDK dan berfungsi untuk mengatur siklus sel. Kedua protein ini saling berinteraksi dan mengatur perubahan dalam siklus sel. Pada tahap G1, protein Cyclin D dan E meningkat dan mengaktifkan CDK4 dan CDK2. Pada tahap S, protein Cyclin A meningkat dan mengaktifkan CDK2. Pada tahap G2, protein Cyclin B meningkat dan mengaktifkan CDK1. Akibatnya, CDK mengarahkan siklus sel ke tahap berikutnya.

Proses cek poin juga sangat penting dalam regulasi siklus sel. Proses ini terjadi di setiap tahap siklus sel dan mengatur apakah sel dapat melanjutkan ke tahap berikutnya atau tidak. Jika terjadi kerusakan DNA atau kesalahan dalam replikasi DNA, proses cek poin akan menghentikan siklus sel dan memungkinkan perbaikan terjadi sebelum melanjutkan ke tahap berikutnya. Proses ini dipicu oleh kompleks protein yang terlibat dalam regulasi siklus sel dan memastikan bahwa sel hanya melanjutkan ke tahap berikutnya jika semua kondisi yang diperlukan terpenuhi.

Dalam keseluruhan, siklus sel adalah proses kompleks yang diatur oleh berbagai protein dan mekanisme. Tahap interfase, G1, S, G2, dan M membentuk siklus sel. 

Sumber : 

Molecular Biology of the Cell" oleh Alberts et al. (Edisi ke-6). Buku teks ini merupakan referensi standar dalam bidang biologi sel dan membahas secara rinci tentang siklus sel dan berbagai aspek terkaitnya, termasuk tahapan mitosis dan regulasi siklus sel.

"The Cell: A Molecular Approach" oleh Cooper dan Hausman (Edisi ke-8). Buku teks ini juga menyediakan informasi yang komprehensif mengenai siklus sel, termasuk fase-fase siklus sel, regulasi siklus sel, dan mekanisme kontrol selama siklus sel.