Fungsi Sentriol Pada Hewan dan Tumbuhan Beserta Strukturnya

Merdeka.com - Sentriol adalah organel silinder yang terdiri dari mikrotubulus, yaitu molekul berbentuk tabung atau untaian protein. Biasanya ditemukan dalam sel eukariotik.

Di dalam sel, sentriol membantu dalam pembelahan sel dengan memfasilitasi pemisahan kromosom. Sederhananya, kromosom menggunakan mikrotubulus sentriol sebagai jalan raya selama proses pembelahan sel.

Sentriol ditemukan di semua sel hewan dan hanya beberapa spesies sel tumbuhan yang lebih rendah. Dua sentriol, sentriol induk dan sentriol anak, ditemukan di dalam sel dalam struktur yang disebut sentrosom.

Kebanyakan sentriol terdiri dari sembilan set mikrotubulus triplet, dengan pengecualian beberapa spesies, seperti kepiting yang memiliki sembilan set mikrotubulus doublet. Ada beberapa spesies lain yang menyimpang dari struktur sentriol standar. Mikrotubulus terdiri dari satu jenis protein globular yang disebut tubulin.

Berikut fungsi sentriol pada hewan dan tumbuhan beserta strukturnya dilansir dari Microscope Master:

Struktur Sentriol

Dengan diameter sekitar 250 nm dan panjang mulai dari 150-500 nm pada vertebrata, sentriol adalah beberapa struktur berbasis protein terbesar. Sembilan mikrotubulus kembar tiga adalah beberapa fitur organel yang paling dikenal.

Pada beberapa organisme (misalnya di Drosophila dan nematoda ) mikrotubulus lebih sederhana dan dapat muncul sebagai mikrotubulus doublet (pada lalat) atau mikrotubulus tunggal seperti pada kasus Caenorhabditis elegans.

Pada manusia, bagaimanapun, di antara hewan tingkat tinggi lainnya, mereka ada sebagai triplet kompleks yang menyusun perancah mikrotubulus yang diatur dalam lingkaran (pada suatu sudut) di sekitar inti pusat.

Jika dilihat dari salah satu ujungnya, mikrotubulus triplet tampak memiliki susunan putaran berlawanan arah jarum jam.

Pada tingkat ultrastruktur, struktur triplet tersusun atas 13 alfa dan beta tubulin yang mengandung protofilamen (tubulus A). Dirakit dalam protofilamen adalah sepasang 10 mikrotubulus protofilamen yang dikenal sebagai tubulus B dan C.

Fungsi Sentriol

Fungsi sentriol dalam pembelahan sel secara langsung berkaitan dengan duplikasinya sendiri. Saat sel baru diproduksi, mereka mengandung dua sentriol yang mulai menggandakan dengan replikasi DNA. Saat pembelahan sel dimulai, sentrosom membelah menjadi dua yang juga menghasilkan pemisahan sentriol.

Selama fase S siklus sel, sentriol baru dirakit dari komponen protein dan disebut sebagai procentriole. Pada tahap ini, sentriol belum matang. Selama mitosis lanjut, sentriol remaja mulai sejajar pada sudut kanan dengan sentriol yang sudah ada sebelumnya.

Karena presentriol sejajar dengan sentriol yang sudah ada sebelumnya atau sentriol induk, ujung proksimalnya secara bertahap disandingkan dengan permukaan sentriol matang dalam proses yang dikenal sebagai keterlibatan. Susunan ini dipertahankan sampai interfase.

Dalam kombinasi dengan matriks protein,  bahan perikentriolar, sentriol (dua sentriol dewasa) membentuk sentrosom. Saat pembelahan sel akan dimulai, sentrosom membelah dan mulai bergerak ke kutub yang berlawanan dari sel saat mikrotubulus dari masing-masing sentrosom secara bertahap tumbuh menuju bagian tengah sel.

Selama profase, kromosom yang diduplikasi selama fase S memadat dan menjadi lebih kompak. Kromatid saudara juga bergabung bersama di sentromer (urutan DNA khusus) yang memberi mereka tubuh berbentuk x. 

Selama tahap kedua mitosis, membran inti dipecah oleh fosforilasi lamins nuklir oleh kinase yang dikenal sebagai M-CDK (Cyclin-dependent kinase). Ini memungkinkan serat gelendong untuk mengakses kromosom.

Saat spindel tumbuh menuju kromosom, mereka akhirnya terhubung ke kromosom di sentromer. Di sini, mikrotubulus (mikrotubulus spindel) menempel pada kompleks protein yang dikenal sebagai kinetokor yang berkumpul di sentromer. Dalam hal ini, kompleks protein inilah yang menghubungkan poros ke sentromer kromosom.

Begitu kromosom melekat pada poros, mereka ditarik terpisah dan dipisahkan. Dalam anafase, kromatid saudara ditarik ke kutub berlawanan dari sel dan akhirnya menjadi kromosom independen.

Saat kromosom ditarik terpisah, ada aksi enzimatik pada kohesi yang menghubungkan kromatid yang membantu dalam pemisahan kromatid.

Selama pembelahan sel, perkembangan yang tepat dari sentrosom dari sentriol sangat penting untuk pembelahan sel. Sementara pembelahan sel dapat terjadi tanpa adanya sentrosom pada hewan, prosesnya dapat menjadi berantakan mengingat pengorganisasian mikrotubulus membutuhkan lebih banyak waktu. Selain itu, kromosom mungkin akan hilang atau berada di sel yang salah (Vernimmen, 2018).

Fungsi Sentriol dalam Formasi Silia dan Flagela

Selain pembelahan sel, sentriol juga berperan penting dalam pembentukan silia dan flagela. Dengan demikian, mereka berkontribusi pada motilitas berbagai jenis sel. Selain itu, mereka memberikan kemampuan sel untuk merasakan sinyal yang masuk dan merespons dengan tepat.

Pada dasarnya, silia terdiri dari struktur berbasis mikrotubulus yang dikenal sebagai aksonem. 

Ada dua jenis silia yang meliputi:

Sedangkan silia motil memiliki struktur 9 + 2 (sembilan doublet luar serta sepasang mikrotubulus sentral), silia non-motil tidak memiliki struktur ini dan terutama terlibat dalam transduksi penginderaan/ sinyal yang berkontribusi pada perkembangan dan diferensiasi.

Dalam konversi sentriol menjadi badan basal (yang membentuk silia) vesikula silia berinteraksi dengan sentriol ibu. Hal ini menyebabkan vesikel menutupi ujung distal sentriol sebelum bermigrasi ke permukaan sel dan menempel pada membran plasma (badan basal).

Wilayah antara badan basal dan aksonem dikenal sebagai zona transisi. Wilayah ini dicirikan oleh doublet aksonemal dan jembatan berbentuk Y yang menghubungkan mikrotubulus ke membran siliaris. Persimpangan ini berfungsi untuk menentukan bahan yang diperbolehkan masuk ke dalam silia.

Beberapa struktur aksesori badan basal meliputi:

Setelah badan basal mencapai daerah yang sesuai pada sel, mikrotubulus disusun untuk membentuk aksonem. Ini adalah struktur dasar (kerangka) silia dan flagela.

Selain pembentukan silia dan flagel, sentriol juga telah terbukti mengontrol arah pergerakan oleh struktur ini (silia dan flagel). Ini memungkinkan sel untuk berpindah secara efektif dari satu lokasi ke lokasi lain. Dalam sel yang menggunakan silia, silia disejajarkan dengan cara yang memungkinkan sel untuk bergerak cepat ke arah tertentu.

Meskipun ada perbedaan dalam jumlah dan panjang (flagela lebih panjang dan lebih sedikit jumlahnya dibandingkan dengan silia) silia motil dan flagela telah terbukti memiliki struktur internal yang serupa (struktur didasarkan pada susunan 9 + 2).Cilium Primer

Dalam tubuh manusia, hanya sedikit sel yang memiliki silia motil. Beberapa di antaranya termasuk sel sperma dan sel ependymal yang terletak di vesikula otak. Mayoritas sel, bagaimanapun, memiliki silia primer.

Karena mereka tidak memiliki sepasang mikrotubulus sentral, silia primer tidak mampu bergerak dan digambarkan sebagai lumpuh dalam beberapa buku (artinya mereka tidak mampu bergerak). Beberapa silia ini tidak menonjol keluar dari permukaan sel karena sangat pendek.

Meskipun silia primer dianggap sebagai struktur vestigial oleh para ilmuwan. Silia primer yang rusak telah dikaitkan dengan berbagai penyakit yang membuktikan bahwa mereka memiliki peran dalam tubuh. Berdasarkan pemeriksaan silia primer pada sel tubulus ginjal, terbukti bahwa silia primer bertindak sebagai sensor yang memungkinkan sel untuk merespons sesuai.

Misalnya, dalam sel-sel tubulus ginjal, silia primer terbukti sebagai mekanoreseptor yang dapat mendeteksi perubahan tingkat kalsium. Dengan demikian mengatur penutupan dan pembukaan saluran kalsium untuk ion-ion ini memasuki sel. Pada saat yang sama, mereka terlibat dalam pensinyalan. (mdk/amd)