Diferensiasi adalah proses umum dalam sel induk dewasa yang membelah dan berdiferensiasi menjadi sel anak yang lebih khusus. Diferensiasi penting untuk pengembangan organisme.
Tubuh kita terdiri dari jutaan sel dari berbagai jenis. Mereka semua terbentuk dari genom tunggal telur yang dibuahi. Proses dimana sel kurang khusus menjadi tipe sel yang lebih khusus disebut diferensiasi sel. Diferensiasi sel adalah proses yang terlihat dalam organisme multisel. Di sini, langsung dari waktu setelah pembuahan, zigot mulai berdiferensiasi menjadi jaringan khusus sel.
Diferensiasi adalah proses umum dalam sel induk dewasa yang membelah dan berdiferensiasi menjadi sel anak yang lebih khusus. Ada berbagai jenis sel dalam tubuh manusia. Sebuah sel yang dapat berdiferensiasi menjadi semua jenis sel yang membentuk tubuh dikenal sebagai sel pluripotent. Sel-sel ini dikenal sebagai sel induk embrionik pada hewan dan mamalia. Sebuah sel yang dapat berdiferensiasi menjadi hampir semua jenis tipe sel, termasuk sel-sel plasenta dikenal sebagai sel totipoten.
Tujuan Diferensiasi Sel
Kita semua tahu bahwa itu adalah sebuah proses di mana sel-sel menjadi khusus dalam fungsi masing-masing serta struktur. Diferensiasi Sel adalah ketika sel-sel memutuskan jenis sel mereka akan menjadi apa. Diferensiasi Sel tujuannya untuk pengembangan organisme multisel. Seperti disebutkan di atas, kita semua mulai dengan menjadi zigot bersel tunggal, setelah itu diputuskan apakah sel akan menjadi sel otot atau sel saraf, apa struktur itu akan diambil, dan apa fungsi yang akan ditampilkan.
Ketika sel berdiferensiasi (menjadi lebih terspesialisasi), ia dapat melakukan perubahan besar dalam ukuran, bentuk, aktivitas metabolisme, dan fungsi keseluruhannya. Karena semua sel dalam tubuh, dimulai dengan sel telur yang dibuahi, mengandung DNA yang sama, bagaimana perbedaan tipe sel menjadi sangat berbeda? Jawabannya analog dengan naskah film. Aktor-aktor berbeda dalam sebuah film semuanya membaca dari naskah yang sama, namun, mereka masing-masing hanya membaca bagian naskah mereka sendiri. Demikian pula, semua sel mengandung pelengkap lengkap DNA yang sama, tetapi setiap jenis sel hanya “membaca” bagian-bagian DNA yang relevan dengan fungsinya sendiri. Dalam biologi, ini disebut sebagai ekspresi genetik unik dari setiap sel.
Agar sel dapat berdiferensiasi menjadi bentuk dan fungsinya yang khusus, sel hanya perlu memanipulasi gen-gen itu (dan dengan demikian protein-protein itu) yang akan diekspresikan, dan bukan yang akan tetap diam. Mekanisme utama dimana gen dihidupkan “atau” dimatikan adalah melalui faktor transkripsi. Faktor transkripsi adalah salah satu kelas protein yang mengikat gen spesifik pada molekul DNA dan mempromosikan atau menghambat transkripsi mereka.
Proses Diferensiasi sel
Setiap jenis sel khusus dalam suatu organisme mengungkapkan subset dari semua gen yang merupakan genom spesies tertentu. Setiap jenis sel didefinisikan oleh pola ekspresi gen. Dengan demikian diferensiasi sel, hanya transisi sel dari satu jenis sel ke yang lain dan melibatkan peralihan dari satu pola ekspresi gen ke yang lain. Dalam perkembangannya, dapat dipahami sebagai hasil dari jaringan regulasi gen.
Beberapa proses molekuler evolusi dilestarikan sering terlibat dalam mekanisme seluler yang mengontrol proses ini. Jenis utama dari proses molekuler yang mengontrol proses ini melibatkan sel sinyal. Banyak molekul sinyal yang menyampaikan informasi dari satu sel ke sel lain selama kontrol diferensiasi sel yang dikenal sebagai faktor pertumbuhan.
Meskipun rincian dari jalur transduksi sinyal spesifik bervariasi, jalur ini sering berbagi langkah umum tertentu. Sebuah ligan yang dihasilkan oleh satu sel berikatan dengan reseptor di wilayah ekstraselular sel lain, dengan demikian, mendorong perubahan konformasi dalam reseptor. Karena bentuk domain sitoplasmik dari reseptor, perubahan reseptor memperoleh aktivitas enzimatik.
Reseptor kemudian mengkatalisis reaksi yang memfosforilasi protein lain yang mengaktifkan mereka. Sebuah kaskade reaksi fosforilasi akhirnya mengaktifkan faktor transkripsi aktif atau protein sitoskeletal, yang memberikan kontribusi untuk proses diferensiasi dalam sel target.
Induksi embrio mengacu pada peristiwa kaskade pensinyalan, di mana sel atau jaringan memberi sinyal ke sel lain atau jaringan, dengan demikian, akhirnya mempengaruhi nasib perkembangan. Jaringan ini membantu dalam mengendalikan diferensiasi sel tetangga. Mekanisme penting lainnya termasuk dalam kategori pembelahan sel asimetris. Divisi ini menimbulkan sel anak, yang memiliki nasib perkembangan yang berbeda.
Mereka dapat terjadi karena pemisahan determinan sitoplasmik atau karena sinyal. Di bekas proses, sel anak yang berbeda yang dibuat selama sitokinesis karena distribusi yang tidak merata dari regulasi molekul dalam sel induk. Sitoplasma yang berbeda yang masing-masing sel anak mewarisi hasil dalam pola yang berbeda dari diferensiasi untuk masing-masing sel anak yang dihasilkan.
Suatu jenis penting dari kontrol sinyal diferensiasi intraseluler akan mencakup molekul RNA. Ukuran sel pada akhir semua pembelahan sel yang menentukan apakah itu menjadi sel germinal khusus atau sel somatik.
Ini adalah proses yang rumit namun biasa yang terjadi di dalam tubuh kita. Ini memegang banyak peran penting karena dua alasan dasar. Pertama, hal ini membantu untuk mengidentifikasi sel induk, yang dapat digunakan di masa depan untuk menghadapi kondisi yang membutuhkan transplantasi dan membentuk dasar dari penelitian sel induk embrio.
Juga, pada sitopatologi, tingkat diferensiasi sel digunakan sebagai ukuran perkembangan kanker, di mana istilah ‘kelas’ digunakan sebagai penanda untuk menentukan bagaimana sel yang berdiferensiasi adalah tumor. Dengan demikian, pentingnya proses ini tidak bisa dianggap remeh karena bisa memegang kunci untuk pengobatan masa depan untuk penyakit fatal.