fase G1 adalah salah satu tahap di mana antarmuka dari siklus hidup sel dibagi. Banyak penulis menyebut ini sebagai “fase pertumbuhan”, karena selama itu terjadi pertumbuhan sel yang paling signifikan.
Oleh karena itu, selama fase G1, berbagai perubahan metabolisme intraseluler terjadi yang mempersiapkan sel untuk pembelahan. Pada titik tertentu dalam fase ini, yang dikenal dalam beberapa teks sebagai “titik pembatasan”, sel melakukan pembelahan dan melanjutkan ke fase sintesis S.
Fase siklus sel (Sumber: Richard Wheeler (Zephyris). Label Spanyol oleh Alejandro Porto. / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0) melalui Wikimedia Commons)
Indeks artikel
Siklus sel
Siklus sel terdiri dari urutan urutan peristiwa yang terjadi dalam sel dalam persiapan untuk pembelahannya. Secara umum didefinisikan sebagai proses yang dibagi menjadi 4 tahap dimana sel:
– peningkatan ukuran (fase G1)
– menyalin DNA mereka dan mensintesis molekul penting lainnya (fase sintesis atau fase S)
– bersiap untuk divisi (fase G2) dan
– membelah (fase M atau mitosis)
Sesuai dengan hal di atas, siklus sel dapat dibagi menjadi dua “momen” besar: antarmuka dan mitosis. Antarmuka terdiri dari fase G1, S dan G2, yang terdiri dari semua proses antara satu pembelahan mitosis dan yang lain, itulah sebabnya dikatakan bahwa sel menghabiskan sebagian besar hidupnya di antarmuka.
Peraturan
Menurut pesan “stimulasi” atau “penghambatan” yang diterima sel selama antarmuka, ia dapat “memutuskan” apakah akan memasuki siklus sel dan membelah atau tidak.
“Pesan” ini dibawa oleh beberapa protein khusus, termasuk faktor pertumbuhan, reseptor untuk faktor pertumbuhan ini, transduser sinyal, dan protein pengatur nuklir.
Selain itu, sel juga memiliki pos pemeriksaan atau titik pembatasan dalam fase yang berbeda, yang memungkinkan mereka untuk memastikan bahwa siklus sel berlangsung dengan benar.
Banyak sel “non-reproduksi” terus membelah, itulah sebabnya mereka dikatakan selalu dalam siklus sel aktif.
Sel yang tidak membelah atau sel diam masuk dari fase G1 ke fase yang disebut G0, di mana mereka dapat tetap hidup selama berbulan-bulan dan bahkan bertahun-tahun (banyak sel tubuh manusia berada dalam fase ini).
Sel yang terdiferensiasi secara terminal tidak dapat meninggalkan fase G0 dan memasuki siklus sel, seperti yang terjadi pada beberapa sel saraf, misalnya.
Deskripsi fase G1
Seperti disebutkan, fase G1 dari siklus sel dapat dianggap sebagai fase pertumbuhan, karena setelah sel membelah, sel anak memasuki fase ini dan mulai mensintesis enzim dan nutrisi yang diperlukan untuk replikasi DNA dan pembelahan sel berikutnya.
Selama fase ini, sejumlah besar protein dan RNA pembawa pesan juga diproduksi, dan durasinya sangat bervariasi, umumnya tergantung pada jumlah nutrisi yang tersedia untuk sel.
Subfase dari G1
Fase G1 dapat digambarkan sebagai terdiri dari empat “sub-fase”: kompetisi (g1a), masuk atau masuk (g1b), perkembangan (g1c) dan perakitan (g1d).
Kompetisi mengacu pada proses di mana sel yang memasuki G1 menyerap nutrisi dan unsur ekstraseluler melalui membran plasmanya. Entri atau entri terdiri dari masuknya “materi” ini, yang berkontribusi pada pertumbuhan sel.
Pertumbuhan ini terjadi selama sub-fase perkembangan, yang berakhir ketika bahan-bahan ini berkumpul untuk membentuk struktur sel lain dan menyelesaikan kemajuan sel ke fase G1 dan menuju pos pemeriksaan.
Kontrol atau “pembatasan” poin
Semua sel memiliki pengatur yang memungkinkan mereka untuk memantau pertumbuhannya. Di akhir fase G1 terdapat pos pemeriksaan yang memastikan bahwa sintesis protein telah terjadi dengan benar dan bahwa semua DNA seluler “utuh” dan “siap” untuk fase berikutnya.
“Perlindungan” khusus yang ditemukan di pos pemeriksaan ini adalah protein yang dikenal sebagai cyclin-dependent kinases atau CDKs, dari Cyclin-Dependent Kinases , protein yang juga berpartisipasi dalam awal pembelahan DNA selama fase S.
Cyclin-dependent kinases adalah protein kinase yang dicirikan dengan membutuhkan subunit terpisah (a cyclin) yang menyediakan domain esensial untuk aktivitas enzim.
Pos pemeriksaan siklus sel (Sumber: WassermanLab / CC BY-SA (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0), melalui Wikimedia Commons dan dimodifikasi oleh Raquel Parada)
Mereka bertanggung jawab untuk penambahan gugus fosfat dalam residu serin dan treonin yang terletak di domain spesifik protein target mereka, mengubah aktivitas mereka.
Mereka memiliki fungsi yang sangat penting baik dalam kontrol pembelahan sel dan dalam modulasi transkripsi gen dalam menanggapi sinyal ekstra dan intraseluler yang berbeda. Berkat protein ini, tidak hanya fase G1, tetapi juga fase S dan fase G2 berfungsi sebagai “jam” dari siklus sel.
Pos pemeriksaan G1 / S
Pos pemeriksaan di fase G1 adalah salah satu yang paling penting dan di sanalah sel “memutuskan” apakah sudah cukup tumbuh dan apakah kondisi nutrisi di sekitarnya dan di dalamnya cukup untuk memulai proses replikasi genom.
Protein kinase yang bergantung pada siklin dari subfamili 2 (Cdk2), yang bergantung pada siklin E, berpartisipasi pada titik transisi fase ini.
Setelah sel “melebihi” pos pemeriksaan ini dan memasuki fase berikutnya, aktivitas Cdk1 “dimatikan” lagi dengan menghancurkan bagian cyclinnya, itulah sebabnya telah ditunjukkan bahwa protein ini tidak aktif sampai ada cyclin yang tersedia di sitosol.
Pentingnya
Fase G1 tidak hanya penting untuk pertumbuhan sel dan untuk persiapan struktur subseluler untuk pembelahan, tetapi titik kontrolnya sangat penting dari sudut pandang regulasi proliferasi sel.
“Deregulasi” kontrol proliferasi adalah salah satu pendorong utama perkembangan tumor di berbagai jenis jaringan, karena banyak pos pemeriksaan siklus sel “dilewati” selama tumorigenesis.
Referensi
- Casem, ML (Ed.). (2016). Studi kasus dalam biologi sel. Pers Akademik.
- Encyclopedia Britannica Inc. (2019). Ensiklopedia Britannica. Diakses pada 5 April 2020, dari www.britannica.com/science/cell-cycle
- Harrison, MK, Adon, AM & Saavedra, HI Fase G1 Cdks mengatur siklus sentrosom dan memediasi amplifikasi sentrosom yang bergantung pada onkogen. Sel Div 6, 2 (2011). https://doi.org/10.1186/1747-1028-6-2
- Li, Y., Barbash, O., & Diehl, JA (2015). Regulasi Siklus Sel. Dalam Molecular Basis of Cancer (hlm. 165-178). Hanya Repositori Konten!.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, CA, Krieger, M., Scott, MP, Bretscher, A., … & Matsudaira, P. (2008). biologi sel molekuler. Macmillan.
- Maluos, M. (2014). Kinase yang bergantung pada siklin. Biologi genom, 15 (6), 122.
- McDaniel, John. (2020, 6 April). Fase G1: Apa yang Terjadi Selama Fase Siklus Sel ini?. ilmu.com. Diperoleh dari https://sciencing.com/happens-during-g1-phase-8220720.html
- Tanase, C., Ogrezeanu, I., & Badiu, C. (2011). Patologi molekuler adenoma hipofisis. lain.
