Perkembangan zigot
terjadi sesaat setelah adanya proses pembuahan sel telur. Sel telur yang telah
dibuahi tersebut akan membelah dan terus membelah, membentuk berbagai sel yang berbeda
fungsi dan strukturnya (differensiasi), kemudian membentuk berbagai jaringan,
berbagai organ dan akhirnya membentuk suatu organisme. Bagaimana proses
tersebut dapat terjadi?
Seperti yang
telah kita ketahui bersama bahwa segala aktivitas dalam sel, termasuk proses
perkembangan embrio menjadi suatu organisme ditentukan oleh ekspresi gen yang
terjadi di dalam sel tersebut. Karena semua sel dari suatu organisme mempunyai
genom sehingga perbedaan ekspresi gen tergantung bagaimana regulasi ekspresi
gen dalam suatu sel tersebut.
Dalam posting
sebelumnya (Regulasi Ekspresi Gen Pada Eukariotik) telah dijelaskan bahwa perbedaan ekspresi gen pada dua sel
disebabkan oleh berbedanya aktivator pada masing – masing sel. Pada postingan
tersebut dijelaskan tentang perbedaan ekspresi gen pada sel bakal hati dan sel
bakal lensa mata.
1. Regulasi Ekspresi gen pada zigot
Sel- sel embrio
yang berasal dari zigot harus mempunyai aktivator yang berbeda-beda agar bisa
differensiasi, agar terbentuk sel-sel yang berbeda struktur dan fungsinya.
Namun bagaimana sel-sel embrio yang berasal dari satu sel tersebut dapat
mempunyai aktivator yang berbeda-beda?
Berikut
Penjelasannya :
Di dalam
sitoplasma sel telur, terdapat berbagai substansi yang berasal atau disintesis
oleh sel induknya. Substansi tersebut dinamakan dengan cytoplasmic
determinant yang terdiri dari mRNA, protein dan senyawa lainnya
termasuk berbagai aktivator transkripsi. Cytoplasmic determinant
tersebut tersebar tidak merata dalam sel. Sehingga ketika, sel telur yang telah
dibuahi membelah diri, masing-masing sel anakan mendapat cytoplasmic
determinant yang berbeda-beda, termasuk aktivator yang diperoleh tiap
sel juga berbeda. Perbedaan aktivator pada sel anak hasil pembelahan zigot
meneyebabkan masing-masing sel tersebut mengekspresikan gen yang berbeda-beda
sehingga memicu sel untuk berdiferensiasi.
 |
| Gambar 1. Cytoplasmic determinant tersebar tidak merata pada sitoplasma zigot sehingga sel anakan hasil hasil pembelahan zigot mempunyai ekspresi gen yang berbeda |
Selain cytoplasmic
determinant yang tidak tersebar rata pada setiap sel anakan,
diferensiasi sel juga dipengaruhi oleh proses induksi. Sel – sel dari
embrio dapat mempengaruhi ekspresi gen dari sel disebelahnya dengan cara mengeluarkan
suatu molekul sinyal. Molekul sinyal tersebut kemudian masuk ke dalam
sel terdekat yang kemudian terlibat dalam proses transkripsi di dalam inti sel.
 |
| Gambar 2. Sel - sel embrio dapat mengeluarkan sinyal molekul yang mempengaruhi sel terdekat |
Regulasi Ekspresi Gen Pada Tahap Differensiasi Sel
Differensiasi
sel adalah proses pembentukan sel tertentu pada suatu embrio. Proses
differensiasi sel tersebut diatur oleh ekspresi gen. Contoh differensiasi sel
dalam pembentukan sel otot.
Sinyal dari sel lain memicu sel precursor
untuk untuk mengaktivasi gen myoD yang menghasilkan protein MyoD.
Gen myoD disebut dengan “master regulatory genes” karena
protein MyoD yang mengaktifkan translasi gen - gen lain yang memicu
terbentuknya sel otot. Sel precursor yang telah menghasilkan protein
MyoD disebut dengan myoblast. Protein MyoD dalam myoblast
kemudian mengaktifkan berbagai gen yang berfungsi untuk pembentukan sel otot,
seperti gen pembentuk protein myosin. Protein MyoD juga berperan menghentikan siklus sel sehingga
terbentuk fiber otot yang memiliki banyak inti sel.
 |
| Gambar 3. Protein MyoD pada Sel Myoblast akan memicu pembentukan sel otot |
0 komentar