Diferensiasi sel sanggup dengan gampang digambarkan sebagai proses yang dilalui sel muda dan belum matang berevolusi menjadi sel khusus, mencapai bentuk dan fungsinya yang matang. Untuk organisme bersel tunggal menyerupai bakteri, banyak sekali fungsi kehidupan terjadi dalam satu sel.
Yaitu, proses-proses menyerupai pengangkutan molekul, metabolisme dan reproduksi semua terjadi dalam sel tunggal mengingat bahwa mereka ialah sel tunggal. Namun, organisme multiseluler menyerupai sel binatang membutuhkan banyak sekali jenis sel semoga proses ini dimungkinkan.
Di sini, banyak sekali jenis sel memainkan fungsi tertentu mengingat bahwa mereka mempunyai struktur yang bervariasi. Misalnya, sel-sel saraf memainkan tugas penting dalam transmisi sinyal ke banyak sekali belahan tubuh, sel-sel darah memainkan tugas penting membawa oksigen ke banyak sekali belahan tubuh.
Perbedaan dalam struktur dan fungsi antara sel berarti bahwa mereka ialah sel khusus. Untuk sanggup melaksanakan fungsi yang berbeda, sel harus menjadi khusus. Ini menjadi mungkin melalui proses yang disebut sebagai spesialisasi sel.
Mekanisme Diferensiasi Sel
Sel yang bisa berdiferensiasi menjadi jenis sel apa pun dikenal sebagai “totipoten”. Untuk mamalia, totipoten termasuk zigot dan produk dari beberapa divisi sel pertama. Ada juga tipe sel tertentu yang sanggup berdiferensiasi menjadi banyak tipe sel. Sel-sel ini dikenal sebagai “pluripotent” atau sel induk pada sel binatang (sel meristemik pada tumbuhan tingkat tinggi).
Walaupun jenis sel ini sanggup membelah untuk menghasilkan generasi yang berbeda, mereka mempertahankan kemampuan untuk membelah dan mempertahankan populasi sel induk menjadikannya beberapa sel yang paling penting.
Contoh sel induk dan leluhurnya (progenitor ) meliputi:
- Sel Batang Hematopoietik – Ini berasal dari sumsum tulang dan terlibat dalam produksi sel darah merah dan putih serta trombosit.
- Sel Punca Mesenkim – Juga dari sumsum tulang, sel-sel ini terlibat dalam produksi sel lemak, sel stroma, serta jenis sel tulang tertentu.
- Sel Punca Epitel – Ini ialah sel progenitor dan terlibat dalam produksi sel kulit tertentu.
- Sel Satelit Otot – Ini ialah sel progenitor yang berkontribusi pada jaringan otot yang terdiferensiasi.
Proses diferensiasi sel dimulai dengan pembuahan sel telur wanita. Segera sesudah sel telur dibuahi, penggandaan sel dimulai yang menghasilkan pembentukan sel sel yang dikenal sebagai blastokista. Bola sel inilah yang melekat pada dinding rahim dan terus berdiferensiasi.
Saat blastokista berdiferensiasi, blastokista terbagi dan berspesialisasi untuk membentuk zigot yang melekat pada rahim untuk mendapat nutrisi. Karena terus bertambah banyak dan bertambah besar, proses diferensiasi menghasilkan pembentukan organ yang berbeda.
Diferensiasi DNA dan Sel
Setelah sel telur perempuan telah dibuahi, sel-sel yang terbentuk sesudah pembelahan sel mengandung DNA yang identik. Artinya, DNA di semua sel akan identik. Namun, banyak sekali kawasan kromosom (DNA digulung menjadi kromosom) untuk fungsi dan tipe sel yang berbeda. Di sini, hanya kawasan yang diminta untuk melaksanakan fungsi tertentu yang diekspresikan di setiap sel.
Wilayah (gen) yang diekspresikan memilih jenis sel yang akan dibuat. Sementara banyak sekali jenis sel yang terbentuk mengandung DNA yang sama, itu ialah verbal gen yang berbeda yang menghasilkan banyak sekali jenis sel. Ini untuk menyampaikan bahwa tidak semua gen diekspresikan selama diferensiasi.
* Ekspresi gen ialah proses melalui mana isu dari gen yang diberikan dipakai untuk menyebarkan struktur sel tertentu.
Spesifikasi dan Penentuan
Selama proses diferensiasi, sel secara sedikit demi sedikit menjadi berkomitmen untuk bermetamorfosis tipe sel yang diberikan. Di sini, keadaan kesepakatan sanggup digambarkan sebagai “spesifikasi” yang mewakili jenis kesepakatan yang sanggup dibalik atau “tekad” yang mewakili kesepakatan yang tidak sanggup diubah.
Meskipun keduanya mewakili acara gen diferensial, sifat-sifat sel dalam tahap ini tidak sepenuhnya sama dengan sel terdiferensiasi sepenuhnya. Misalnya, dalam keadaan spesifikasi, sel tidak stabil dalam jangka waktu yang lama.
Ada dua prosedur yang membawa kesepakatan yang berubah di banyak sekali wilayah embrio awal.
Ini termasuk:
- Lokalisasi sitoplasma
- Induksi
Lokalisasi sitoplasma – Ini terjadi selama tahap awal perkembangan embrio. Di sini, embrio membelah tanpa pertumbuhan dan mengalami pembelahan pembelahan yang menghasilkan blastomer (sel terpisah). Masing-masing sel ini mewarisi kawasan tertentu dari sitoplasma sel orisinil yang mungkin mengandung penentu sitoplasma (zat reuratory).
Setelah embrio menjadi morula (massa padat blastomer), ia terdiri dari dua atau lebih populasi sel yang mempunyai kesepakatan berbeda. Penentu sitoplasma sanggup mengandung mRNA atau protein suatu keadaan aktivasi yang mempengaruhi perkembangan spesifik.
Induksi – Dalam induksi, suatu zat yang dikeluarkan oleh satu kelompok sel mengakibatkan perubahan dalam perkembangan kelompok lain. Selama perkembangan awal, induksi cenderung bersifat instruktif pada jaringan yang mengasumsikan keadaan kesepakatan tertentu dengan adanya sinyal.
Dalam induksi, sinyal induktif juga membangkitkan banyak sekali respons pada banyak sekali konsentrasi yang menghasilkan pembentukan sekumpulan kelompok sel, masing-masing berada dalam keadaan spesifikasi yang berbeda.
Selama fase simpulan diferensiasi sel, ada pembentukan beberapa jenis sel yang dibedakan dari satu populasi sel punca dari prekursor. Di sini, diferensiasi terminal terjadi baik dalam perkembangan embrionik maupun dalam jaringan selama kehidupan pascanatal.
Kontrol proses sangat tergantung pada sistem penghambatan lateral. Yaitu, sel-sel yang berdiferensiasi sepanjang jalur yang diberikan mengirimkan sinyal yang menekan diferensiasi yang sama oleh sel-sel tetangga. Contoh yang baik ialah dengan CNS vertebrata yang berkembang (sistem saraf pusat).
Dalam sistem ini, sel-sel neuron dari tabung neuropithelium mempunyai reseptor permukaan yang dikenal sebagai Notch dan molekul permukaan sel yang dikenal sebagai Delta yang sanggup mengikat Notch sel yang berdekatan dan mengaktifkannya.
Aktivasi ini menghasilkan kaskade kejadian intraseluler yang alhasil menghasilkan produksi Delta serta diferensiasi neuron. Akibatnya, neuropithelium hanya menghasilkan beberapa sel dengan verbal Delta yang tinggi dikelilingi oleh jumlah sel yang lebih banyak dengan verbal Delta yang rendah.
Sumber https://infoana.comm