Categories: Hewan

5 Fungsi Sentrosom pada Sel Hewan

Sentrosom merupakan sebuah organela yang berperan sebagai microtubule organizing center (MTOC) dari sel hewan dan juga sebagai pengatur progesi siklus sel. Sentrosom ditemukan oleh Edouard Van Beneden pada tahun 1883 dan kemudian dideskripsikan pada tahun 1888 oleh Theodor Boveri. Jamur dan tanaman memiliki sentrosom sedikit dan kemudian menggunakan struktur MTOC lainnya untuk melakukan organisasi terhadap microtubule mereka. Meskipun sentrosom memiliki kunci penting dalam efisiensi mitosis dalam sel hewan, ini tidak menjadi esensi pada spesies terbang dan flatworm.

Bagian-bagian Sentrosom

Sentrosom sendiri merupakan komponen yang terdapat dalam sel hewan. Komponen yang terdapat pada sel hewan antara lain:

Nucleolus
Nukleus sel
Ribosome
Vesicle
Rough endoplasmic reticulum
Golgi apparatus
Cytoskeleton
Smooth endoplasmic reticulum
Mitokondria
Vacuole
Cytosol
Lysosome
Centrosome
Cell membran

Sentrosom dibangun dari dua orthogonal sentriol yang dikelilingi oleh massa protein amorphous yang memasukkan PCM. PCM mengandung protein yang bertanggung jawab untuk microtubule nucleation dan menjangkar termasuk Ƴ-tubulin, pericentrin, dan ninein. Secara umum, setiap sentriol pada sentrosom didasarkan pada 9 triplet microtubule yang terpasang pada sebuah struktur cartwheel dan mengandung centrin, cenexin, dan tektin.

Berikut adalah penjelasan mengenai fungsi sentrosom :

Sentrosom dihubungkan dengan membran nuclear selama prophase pada siklus sel. Di dalam mitosis, membran nuclear hancur dan sentrosom membuat microtubules dapat berinteraksi dengan kromosom untuk membangun mitotic spindle. Ibu dari sentriol, yang lebih tua dari pasangan sentriol juga memilik peran penting dalam membuat cilia dan flagella. (baca : fungsi sentriol)
Sentrosom disalin hanya satu kali per siklus sel jadi jika setiap anak sel mewarisi satu sentrosom, mengandung dua struktur yang disebut sentrioles. Sentrosom mereplikasi selama S phase dari siklus sel. Selama propashe dalam proses divisi sel yang disebut mitosis, sentrosom bermigrasi untuk berlawanan dengan sel. Mitotic spindle kemudian membentuk antara dua sentrosom. Selama pembagian, setiap anak sel menerima satu sentrosom. Jumlah sentrosom yang menyimpang berhubungan dengan adanya kanker.
Double sentrosom juga serupa dengan replikasi dari DNA. Tapi prosesnnya berbeda karena di dalam sentrosom tidak terjadi pembacaan dan pemasangan. Ibu sentriol hanya akan membantu akumulasi material yang dibutuhkan untuk pengumpulan anak sentriol.
Sentriol tidak dibutuhkan untuk mitosis. Saat sentriol disinari oleh laser, mitosis berproses secara normal. pengembangan dari Drosophila cukup normal saat sentriol absen karena mutasi gen dibutuhkan untuk duplikasi mereka. Pada saat absen tersebut, microtubules dari splindle akan fokus dengan motor yang mengizinkan terbentuknya bipolar spindle. Banyak sel dapat melalui interphase secara lengkap tanpa hadirnya sentriol.
Tidak seperti sentriol, sentrosom dibutuhkan untuk pertahanan hidup organism. Acentrosomal sel atau sel tanpa sentrosom kekuaran radial arrays dari asral microtubules. Mereka juga kurang dalam posisi spindle dan kemampuan untuk mengembangkan lokalisasi sentral di dalam sitokinesis. Fungsi dari sentrosom ini adalah meyakinkan ketaatan dari divisi sel karena ini akan meningkatkan kinerjanya. Beberapa tipe sel menahan di siklus sel selanjutnya saat sentrosom absen.

Saat nematode telur C. elegans dibuahi, sperma mengirimkan sepasang sentriol. Sentriol tersebut akan menghasilkan sentrosom yang akan megarahkan divisi sel pertama dari zygot dan akan menentukan polaritasnya. Ini masih belum jelas apakah fungsi dari sentrosom pada penentuan polaritas adalah tergantung microtubule atau tidak tergantung.

Perubahan Sentrosom di Sel Kanker

Theodor Boveri, pada tahun 1914 mendeskripsikan penyimpangan sentrosom di sel kanker. Observasi ini diperluas ke banyak tipe tumor manusia. perubahan sentrosom pada kanker dapat dibedakan menjadi dua kelompok yaitu penyimpangan secara struktur dan jumlah.

1. Penyimpangan struktur – Biasanya penyimpangan terjadi karena ekspresi komponen sentrosom yang tidak dapat dikendalikan atau karena modifikasi post-translational yang tidak mencukupi komponen tersebut. Modifikasi tersebut mungkin menghasilkan variasi ukuran sentrosom yang biasanya akan menjadi terlalu besar. Karena protein sentrosomal memiliki kecenderungan untuk membentuk kumpulan, CRBs sering berada di tempat ectopic. Pembesaran sentrosom dan CRBs serupa dengan struktur sentrosom yang ada di tumor.

2. Penyimpangan jumlah – Selain penyimbangan struktur, bisa juga terjadi penyimpangan jumlah sentrosom. Adanya penyimpangan jumlah tersebut sering dihubungkan dengan ketidakstabilan genome dan kehilangan diferensiasi tissular. Metode untuk menghitung jumlah sentrosom biasanya tidak terlalu tepat karena tidak dapat menangkap gambaran sentrol yang biasanya sangat dekat satu sama lain. Namun peningkatan jumlah tersebut memang dapat terlihat pada tumor manusia pada bagian bagian otak.

Telah diteliti juga bahwa kehilangan protein tumor-suppressor p53 menghasilkan jumlah sentrosom yang banyak. Jumlah yang banyak tersebut dapat dihasilkan dengan banyak mekanisme berbeda yaitu reduplikasi sentrosom, kegagalan saat divisi sel, sel fusion, atau generasi de novo dari sentrosom. Pada titik tersebut tidak ada informasi yang cukup untuk mengetahui bagaimana frekuensi pada mekanisme in vivo, namun ini mungkin pada peningkatan jumlah sentrosom karena kegagalan selama sel divisi lebih sering daripada yang disadarai.

Evolusi Sentrosom

Sejarah evolusi dari sentrosom dan sentriol telah ditelusuri dari beberapa gen penanda seperti centrins. Centrins berperan dalam sinyal kalsium dan dibutuhkan dalam duplikasi sentriol. Ada dua sub-keluarga utama dari centrins, keduanya ada pada awal percabangan eukariot, Giardia intstinalis. Centrins telah ada pada nenek moyang dari eukariot. Meskipun ada studi tentang evolusi dari centrins dan centriols, tidak ada studi yang telah dipublikasikan untuk evolusi bahan pericentriolar.

Buktinya bahwa beberapa bagian dari sentrosom menyimpang di model spesies Drosphila melanogaster dan Caenorhabditis elegans. Sebagai contoh, kedua spesies kehilangan satu dari sub-keluarga centrins yang diasosiasikan dengan duplikasi sentriol. Drosophila melanogaster mutan yang kekurangan sentrosom bahkan dapat berkembang secara morfologi menjadi lalat dewasa yang akan meninggal cepat setelah dilahirkan karena sensor neuron mereka kekurangan silia.

Sentrosom Berhubungan dengan Nucleotides

Penelitian pada tahun 2006 mengindikasikan bahwa sentrosom dari telur Surf clam mengandung rangkaian RNA. Rangkaian tersebut ditemukan di sedikit atau tidak tempat lain di dalam sel dan tidak tampak pada data genome yang eksis. Rangkaianan RNA mengandung RNA polimerasi. Penelitian tersebut menunjukkan bahwa sentrosom tidak mengandung genome DNA mereka sendiri sementara itu telah dikonfirmasi bahwa molekul RNA diasosiasikan dengan sentrosom, rangkaiannya sendiri telah ditemukan nucleus. Selanjutnya sentrosom dapat membentuk de novo setelah dihilangkan dari sel normal.