Diferensiasi Sel

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 1/24

BAB 1

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Biologi sel (juga disebut sitologi, dari bahasa Yunani kytos, "wadah") adalah ilmu yang

mempelajari sel. Hal yang dipelajari dalam biologi sel mencakup sifat-sifat fisiologis sel

seperti struktur danorganel yang terdapat di dalam sel, lingkungan dan antaraksi sel, daur

hidup sel, pembelahan sel dan fungsi sel (fisiologi), hingga kematian sel. Hal-hal tersebut

dipelajari baik pada skala mikroskopikmaupun skala molekular, dan sel biologi meneliti

baik organisme bersel tunggal seperti bakteri maupun sel-sel terspesialisasi di dalam

organisme multisel seperti manusia. 

Pengetahuan akan komposisi dan cara kerja sel merupakan hal mendasar bagi semua

bidang ilmu biologi. Pengetahuan akan persamaan dan perbedaan di antara berbagai jenis

sel merupakan hal penting khususnya bagi bidang biologi sel dan biologi molekular. 

Persamaan dan perbedaan mendasar tersebut menimbulkan tema pemersatu, yang

memungkinkan prinsip-prinsip yang dipelajari dari suatu sel diekstrapolasikan dan

digeneralisasikan pada jenis sel lain. Penelitian biologi sel berkaitan erat

dengan genetika, biokimia, biologi molekular, dan biologi perkembangan. 

Ketika sel terspesialisasi untuk fungsi baru pada perkembangan, sel-sel memperoleh

ciri baru, sering komposisi organel dan posisinya di dalam sel berubah ketika sel secara

individual terdiferensiasi menjadi anggota jaringan khusus.

Diferensiasi sel menciptakan keberagaman jenis sel yang muncul

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 2/24

selama perkembangan suatu organisme multiselular dari sebuah sel telur yang sudah

dibuahi.

Sel-sel dalam embrio yang sedang berkembang melakukan pensinyalan sel yang

memengaruhi ekspresi gen sel dan menyebabkan diferensiasi tersebut. Mereka

memproduksi zat yang super penting yaitu protein, dengan DNA sebagai buku resepnya

(blueprint ).

Dari makanan kita memperoleh Protein. Di sistem pencernaan protein akan diuraikan

menjadi peptid peptid yang strukturnya lebih sederhana terdiri dari asam amino. Hal ini

dilakukan dengan bantuanenzim. Melalui protein lah gen-gen dalam tubuh kita menentukan

hampir segala sesuatu tentang tubuh kita. Gen yang nantinya akan terekspresi menjadi

fenotip. Ekspresi gen merupakan rangkaian proses penerjemahan informasi genetik (dalam

bentuk urutan basa pada DNA atau RNA) menjadi protein, dan lebih jauh lagi: fenotipe. 

B. TUJUAN PENULISAN

Adapun tujuan penulisan makalah ini adalah sebagai berikut :

1.  Untuk mengetahui pengertian dan Proses diferensiasi sel,

2.  Untuk mengetahui diferensiasi sel pada beberapa penyakit,

3.  Untuk mengetahui pengertian dan proses sintesis protein,

4. Untuk mengetahui sintesis protein pada beberapa penyakit,

5.  Untuk mengetahui pengertian ekspresi gen,

6.  Untuk mengetahui proses dan hasil dari ekspresi gen,

7.  Untuk mengetahui ekspresi gen pada beberapa penyakit,

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 3/24

8.  Untuk mengetahui pengertian dan proses transport membrane molekul kecil atau

molekul besar,

9.  Untuk mengetahui transport membrane pada beberapa penyakit.

C. RUMUSAN MASALAH

1.  apa pengertian dan bagaimana Proses diferensiasi sel?

2.  Bagaimana diferensiasi sel pada beberapa penyakit?

3.  Apa pengertian dan bagaimana proses sintesis protein?

4.  Bagaimana sintesis protein pada beberapa penyakit?

5.  Apa pengertian ekspresi gen?

6.  bagaimana proses dan hasil dari ekspresi gen?

7.  bagaimana ekspresi gen pada beberapa penyakit?

8.  apa pengertian dan bagaimana proses transport membrane molekul kecil atau molekul

besar?

9.  Bagaimana transport membrane pada beberapa penyakit?

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 4/24

BAB II

PEMBAHASAN

DIFERENSIASI SEL

Proses Diferensiasi dan Modifikasi sel.

Diferensiasi sel merupakan proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan

fungsional, terletak pada posisi tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis hewan.

Misalnya, sebuah stem cell mampu berdiferensiasi menjadi sel kulit (Anonim, 2009 (e)). Proses

diferensiasi dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya adalah protein atau hormone. Jadi

faktor-faktor ini nanti akan berinteraksi dengan reseptor. Setelah berinteraksi dengan reseptor,

maka faktor-faktor ini akan mengeluarkan intracellular signal, signal-signal tersebut selanjutnya

akan melakukan tugas dalam diferensiasi atau signal-signal tersebut masuk ke dalam nucleus

dan berinteraksi dengan kromosom. Contohnya BMP4 (Bone morphogenetic protein 4). Jika

BMP4 bereaksi dengan reseptornya, maka akan terjadi differensiasi ectoderm dan membentuk

aspek ventral (perut). Namun jika BMP4 dipertemukan dengan inhibitornya misalnya Chordin

(polypeptid), maka bukannya BMP4 akan menghasilkan signal untuk membentuk aspek ventral,

namun dia akan menstimulasi dorsalisasi dan spinal cord akan terbentuk. Jadi, differensiasi

sebuah sel sangat dipengaruhi oleh faktor-faktornya, dan juga inhibitornya (Anonim, 2009 (f)).

Diferensiasi meliputi 2 hal :

1. Perubahan struktur dan aktivitas biokimia.

2. Perubahan aktivitas fisiologis.

Diferensiasi sel terjadi karena :

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 5/24

1. Semua informasi genetik yang dimiliki oleh suatu organisme akan diwariskan kepada sel

anak pada saat pembelahan sel. Artinya : Informasi genetik yang tepat perlu diterima oleh

setiap sel, sehingga setiap organ pada organisme dapat berkembang pada jalur yang tepat.

Dalam perjalanan proses perkembangan, setiap informasi genetik yang tidak relevan atau tidak

dibutuhkan atau disimpan dan tidak digunakan.

2. Semua sel anak mula-mula memperoleh semua informasi genetik, tetapi bila pada

 jaringan tertentu tidak diperlukan lagi akan mengalami degenerasi.

3. Semua informasi genetik diwariskan sama banyak, tetapi pada jaringan tertentu

informasi tersebut dilipat gandakan.

Selain disebabkan oleh perbedaan aktivitas gen tersebut diatas, diferensiasi juga dapat

disebabkan karena :

a). Polaritas pada saat pembelahan sel tidak merata.

Perbedaan tersebut disebabkan karena penyebaran senyawa tertentu di dalam plasma

tidak merata. Pada kutub yang satu konsentrasinya rendah, sedangkan di kutub yang lain

konsentrasinya tinggi.

b). Pembelahan sel tidak setara

Dinding pemisah sel terbentuk tidak ditengah-tengah sehingga dihasilkan 2 sel yang tidak

sama besar. Awal yang tidak sama dari 2 sel anakan ini tentu menyebabkan perbedaan aktivitas

metabolisme sehingga salah satu sel anak dapat membelah lagi sedangkan yang lain tidak

mampu lagi.

c). Letak sel dalam jaringan. (digunakan dalam teknik kultur jaringan).

d). Faktor Hormon.

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 6/24

Diperlukan dalam jumlah sedikit, karena tidak berpengaruh secara langsung dan kerjanya

relatif lambat.

e). Faktor lingkungan (cahaya, suhu, ketersediaan air, oksigen, dll).

Patofisiologi : buku saku/ Elizabeth J. Corwin ; alih bahasa, Nike Budhi Subekti ; editor edisi

bahasa Indonesia, Egi Komra Yudha … [et al.]. – Ed. 3. – Jakarta : EGC, 2009.

Diferensiasi sel pada kanker

kanker adalah penyakit yang ditandai dengan kelainan siklus sel khas yang menimbulkan

kemampuan sel untuk:tumbuh tidak terkendali (pembelahan sel melebihi batas normal),

menyerang jaringan biologis di dekatnya, bermigrasi ke jaringan tubuh yang lain

melalui sirkulasi darah atau sistem limfatik, disebut metastasis. 

Selama perkembangan, sel normal akan berdiferensiasi. Diferensiasi berarti bahwa suatu

sel menjadi khusu dalam struktur dan fungsinya, dan berkumpul dengan sel-sel yang

berdiferensiasi serupa. Sebagai contoh, sebagian sel embrionik ditakdirkan untuk menjadi sel

kulit atau jantung. Semakin tinggi diferensiasi sebuah sel, semakin jarang sel tersebut masuk ke

siklus sel untuk bereproduksi dan membelah. Sel-sel saraf, yang tidak mengalami reproduksi,

adalah sel yang berdiferensiasi tinggi. Sel yang jarang atau tidak pernah menjalani siklus sel

tidak mungkin menjadi sel kanker, sedangkan sel yang sering menjalani siklus sel lebih mungkin

cenderung mengalami kanker.

Diferensiasi tampaknya terjadi akibat supresi selektif gen tertentu pada beberapa sel,

sedangkan pada sel lain, gen yang sama tetap aktif. Diferensiasi setiap sel dan jaringan

tampaknya mempengaruhi diferensiasi sel dan jaringan di sekitarnya. Sel melepaskan factor

pertumbuhan khusus yang menuntun diferensiasi sel sekitar.

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 7/24

Buku saku patofisiologi, Ed. 3Elizabeth J. corwin. 2007 penerbit buku kedokteran EGC

Diferensiasi pada gangguan mieloproliferatif 

Gangguan mieloproliferatif adalah sekelompok penyakit klonal neoplastik yang

melibatkan sel bakal hematopoietic pluripoten. Pada penyakit ini, terjadi pertumbuhan dan

proliferasi yang tidak terkendali dan teratur pada progeny sel-sel multipoten ini dengan derajat

diferensiasi yang bervariasi. Gangguan mieloproliferatif akut ditandai dengan pertumbuhan

tanpa kendali dengan diferensiasi terbatas atau tanpa diferensiasi. Penyakit mieloproliferatif 

kronis mencakup sekelompok gangguan yang menyebabkan proliferasi sel-sel tidak terkendali

dan berlebihan dengan diferensiasi yang cukup subtansial, biasanya menyebabkan

pembentukan berlebihan sel-sel hematopoietic yang berdiferensiasi dan matang. Varian lain

pada gangguan nonlimfosik klonal ini adalah system mielodisplastik, yaitu sekelompok penyakit

dengan pertumbuhan sel yang tidak stabil dan tidak stabil dan tidak terkendali disertai

diferensiasi dengan derajat berbeda-beda.

Sacher, Ronald A., tinjauan klinis hasil pemeriksaan laboratorium, E/11, 2002 penerbit buku

kedokteran EGC Jakarta

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 8/24

SINTESIS PROTEIN

Sintesis protein adalah peristiwa penyusunan protein dengan bahan dasar asam amino

yang bertujuan mendapatkan protein structural dan protein fungsional. Protein structural

digunakan oleh sel untuk menyusun membrane sel dan sebagai bahan pembangun atau

menggantikan sel-sel yang rusak. Protein fungsional yang dihasilkan dari sintesis protein berupa

enzim dan hormone yang berfungsi untuk metabolisme dan pertumbuhan serta perkembangan

sel.

Secara garis besar tahap sintesis protein, terdiri atas transkripsi dan translasi. Transkripsi

adalah pencetakan RNAm oleh DNA. Pada tahap itu RNAm berfungsi sebagai pembawa

informasi yang merupakan kode-kode genetic atau kodon. DNA berfungsi sebagai perancangan

pola penyusunan protein. Pada proses transkripsi tidak ada perubahan dalam kode.

Langkah sintesis protein:

1.  Sebagian DNA membuka pilihannya karena terputusnya ikatan hydrogen akibat aktifitas

enzim RNA polymerase, rantai sense DNA (kodogen) mencetak kode-kode genetic untuk RNAm

(kodon) dan akan terbentuk rantai RNAm dengan urutsn basa nitrogen yang bersesuaian

dengan urutan basa nitrogen pada rantai sense DNA, di mana apabila kodogennya AGS TAS,

maka kodonnya USG AUG. serangkaian peristiwa pencetakan RNAm oleh DNA sense ini disebut

transkripsi.

2. 

RNAm keluar dari nucleus menuju ribosom, rantai DNA menutup lagi. Ribosom

memberikan permukaan yang sesuai untuk melekatnya RNAm.

3.  RNAt yang berada pada sitoplasma mengikat asam amino yang sesuai. Proses

pengikatan ini melibatkan enzim aminoasil sintetase dan ATP untuk mengaktifkan asam amino

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 9/24

sehingga dapat diikat oleh RNAt. RNAt yang sudah mengikat asam amino, kemudian menuju

ribosom, dan melekatkan anti kodonnya pada RNAm yang sesuai pula satu per satu. Pada saat

antikodon menempel pada kodon yang sesuai antikodonnya terjadi penerjemahan (translasi)

asam-asam amino, yang selanjutnya akan disusun membentuk protein tertentu.

4.  Ribosom menerima asam amino dari RNAt hasil penerjemahan dan digabungkan dengan

ikatan peptide untuk menjadi suatu protein tertentu. Penyusunan asam amino dengan ikatan

peptide dilaksanakan oleh RNAr.

Biologi untuk SMA/MA kelas XII, R. Gunawan Susilowarno dkk grasindo Jakarta 2007

Gangguan sintesis protein pada hati

Hati merupakan kelenjar terbesar di dalam tubuh, terletak dalam rongga perut sebelah

kanan, tepatnya di bawah diafragma. Berdasarkan fungsinya, hati juga termasuk sebagai alat

ekskresi. Hal ini dikarenakan hati membantu fungsi ginjal dengan cara memecah beberapa

senyawa yang bersifat racun dan menghasilkan amonia, urea, dan asam urat dengan

memanfaatkan nitrogen dari asam amino. Proses pemecahan senyawa racun oleh hati disebut

proses detoksifikasi. 

Hampir semua factor-faktor pembekuan darah disintesis di hati. Terdapat lebih dari 13

 jenis protein yang terlibat dalam pembekuan darah, salah satunya protombin. Adanya kelainan

pada protein-protein pembekuan darah dapat dideteksi, terutama dengan menilai waktu

protrombin. Waktu protrombin adalah ukuran kecepatan perubahan protrombin menjadi

thrombin. Waktu protrombin tergantung pada fungsi sintesis hati dan asupan vitamin K.

kerusakan sel-sel hati akan memperpanjang waktu protrombin karena adanya gangguan pada

sintesis protein-protein pembekuan darah.

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 10/24

Care yourself, hepatitis / Wening Sari, Lili Indrawati, Oei Cin Djing, Cet. 1, - Jakarta; Penebar

Plus+, 2008.

Diabetes mellitus

Diabetes mellitus, DM (bahasa Yunani: διαβαίνειν, diabaínein, tembus atau pancuran air)

(bahasa Latin: mellitus, rasa manis) yang juga dikenal di Indonesia dengan istilah penyakit

kencing gula adalah kelainan metabolis yang disebabkan oleh banyak faktor,

dengan simtoma berupa hiperglisemiakronis dan gangguan

metabolisme karbohidrat, lemak dan protein, sebagai akibat dari:

  defisiensi sekresi hormon insulin, aktivitas insulin, atau keduanya.[2]

  defisiensi transporter glukosa. 

  atau keduanya.

Penurunan berat yang inisial bersamaan dengan dimulainya penyakt diabete terutama

disebabkan oleh dieresis osmotic karena hiperglikemia. Selanjutnya, kehilangan massa jaringan

terjadi pada diabetes mellitus tergantung insulin (DMTI) sebagai akibat dari pemborosan energy

(konsekuensi dari glukosuria) dan abnormalitas hormonal yang menandai penyakit tersebut.

Defisiensi insulin dan kelebihan glucagon mengakibatkan terganggunya sintesis protein serta

lemak dan sekaligus mempercepat proteolisis serta liposis yang terjadi sedemikian

rupasehingga keadaan energy netto bersifat katabolic. Penurunan berat badan pada diabetes

sering disertai dengan peningkatan asupan makanan.

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 11/24

Harrison, prinsip-prinsip ilmu penyakit dalam / editor edisi bahasa Inggris, Kurt J.

Isselbacher … [et al.] ; editor edisi bahasa Indonesia, Ahmad H. Asdie. – Jakarta : EGC, 1999.

EKSPRESI GEN

Ekspresi gen merupakan rangkaian proses penerjemahan informasi genetik (dalam bentuk

urutan basa pada DNA atau RNA) menjadi protein, dan lebih jauh lagi: fenotipe. Informasi yang

dibawa bahan genetik tidak bermakna apa pun bagi suatu organisme apabila tidak

diekspresikan menjadi fenotipe. Ekspresi genetik beserta dinamika yang mempengaruhinya

dipelajari dalam genetika molekular beserta cabang  – cabangnya

seperti genomika, transkriptomika, proteomika, serta metabolomika. 

Proses ekspresi gen

Proses ekspresi genetik mengikuti tahapan yang sama untuk semua bentuk kehidupan, dan

disebut dogma inti (central dogma) dalam genetika. Ada tiga proses dasar yang tercakup dalam

dogma inti:

  replikasi DNA, 

Replikasi DNA adalah proses penggandaan rantai ganda DNA. Pada sel, replikasi DNA terjadi

sebelum pembelahan sel. Proses replikasi pertama kali di mulai ketika enzyme Helicase

memutus ikatan kimia yang paling lemah diantara dua rantai polinukleotida. Untaian DNA

diputus tepat di tengah memisahkan pasangan-pasangan basa. Rantai polinukleotida yang baru

dipisahkan menjadi rantai tunggal akan menjadi rantai dasar (template) untuk membentuk dua

untai rantai DNA baru.

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 12/24

Di dalam sel-sel nucleus, terdapat banyak nukleotida-nukleotida bebas. Basa-basanya akan

berikatan dangan basa-basa yang ada di dalam rantai dasar (template), yang berdasarkan

aturan Chargaff, akan berpasangan hanya dengan basa lain yang merupakan pasangannya

(baca: Mengenal DNA Lebih Dekat). http://sciencebiotech.net/replikasi-dna/2010

transkripsi DNA menjadi RNA, dan

Transkripsi (bahasa Inggris: transcription) dalam genetika adalah pembuatan RNA dengan

menyalin sebagian berkas DNA.[1][2][3][4][5]

 Transkripsi adalah bagian dari rangkaian ekspresi

genetik. Pengertian asli "transkripsi" adalah alih aksara atau penyalinan. Di sini, yang dimaksud

adalah mengubah "teks" DNA menjadi RNA. Sebenarnya, yang berubah hanyalah basa

nitrogen timina di DNA yang pada RNA digantikan oleh urasil. 

Proses

Transkripsi berlangsung di dalam inti sel atau di dalam matriks mitokondria dan plastida. 

Transkripsi dapat dipicu oleh rangsangan dari luar maupun tanpa rangsangan. Pada proses

tanpa rangsangan, transkripsi berlangsung terus-menerus (gen-gennya disebut gen

konstitutif atau "gen pengurus rumah", house-keeping genes). Sementara itu, gen yang

memerlukan rangsangan biasanya gen yang hanya diproduksi sewaktu-waktu; gennya

disebut gen regulatorik karena biasanya mengatur mekanisme khusus. Rangsangan akan

mengaktifkan bagian promoter inti, segmen gen yang berfungsi sebagai pencerap RNA

polimerase[7]

 yang terletak di bagian hulu bagian yang akan disalin (disebut transcription unit),

tidak jauh dari ujung 5' gen.[7]

 Promoter inti terdiri dari kotak TATA, kotak CCAATdan kotak

GC.[8]

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 13/24

Sebelum RNA polimerase dapat terikat pada promoter inti, faktor transkripsi TFIID akan

membentuk kompleks dengan kotak TATA.[9]

 Inhibitor dapat mengikat pada kompleks TFIID-

TATA dan mencegah terjadinya kompleks dengan faktor transkripsi lain, namun hal ini dapat

dicegah dengan TFIIA yang membentuk kompleks DA-TATA. Setelah itu TFIIB dan TFIIF akan

turut terikat membentuk kompleks DABF-TATA. Setelah itu RNA polimerase akan mengikat

pada DABF-TATA, dan disusul dengan TFIIE, TFIIH dan TFIIJ.

Kompleks tersebut terjadi pada bagian kotak TATA yang terletak sekitar 10-25 pasangan

basa di bagian hulu (upstream) dari kodon mulai (AUG). Adanya faktor transkripsi ini akan

menarik enzim RNA polimerase mendekat ke DNA dan kemudian menempatkan diri pada

tempat yang sesuai dengan kodon mulai (TAC pada berkas DNA). Berkas DNA yang ditempel

oleh RNA polimerase disebut sebagai berkas templat, sementara berkas pasangannya disebut

sebagai berkas kode (karena memiliki urutan basa yang sama dengan RNA yang dibuat). Pada

awal transkripsi, enzimguaniltransferase menambahkan gugus m7Gppp pada ujung 5' untai pre-

mRNA.[10] Sejumlah ATP diperlukan untuk membuat RNA polimerase mulai bergerak dari ujung

3' (ujung karboksil) berkas templat ke arah ujung 5' (ujung amino). pre-mRNA yang terbentuk

dengan demikian berarah 5' → 3'. Pergerakan RNA polimerase akan berhenti apabila ia

menemui urutan basa yang sesuai dengan kodon berhenti, dan deret AAUAAA akan

ditambahkan pada pangkal 3' pre-mRNA.[10]

 Setelah proses selesai, RNA polimerase akan lepas

dari DNA, sedangkan pre-mRNA akan teriris sekitar 20 bpdari deret AAUAAA dan sebuah

enzim, poli(A) polimerase akan menambahkan deret antara 150 - 200 adenosina untuk

membentuk pre-mRNA yang lengkap yang disebut mRNA primer.[10]

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 14/24

Tergantung intensitasnya, dalam satu berkas transcription unit sejumlah RNA polimerase

dapat bekerja secara simultan. Intensitas transkripsi ditentukan oleh keadaan di sejumlah

bagian tertentu pada DNA. Ada bagian yang disebut suppressor yang menekan intensitas, dan

ada yang disebut enhancer yang memperkuatnya.

Hasil

Hasil transkripsi adalah berkas RNA yang masih "mentah" yang disebut mRNA primer.[11]

 Di

dalamnya terdapat fragmen berkas untuk protein yang mengatur dan membantu sintesis

protein (translasi) selain fragmen untuk dilanjutkan dalam translasi sendiri, ditambah dengan

bagian yang nantinya akan dipotong (intron). Berkas RNA ini selanjutnya akan mengalami

proses yang disebut sebagaiproses pascatranskripsi (post-transcriptional process).

  translasi RNA menjadi protein atau polipeptida. 

Translasi dalam genetika dan biologi molekular adalah proses penerjemahan

urutan nukleotida yang ada pada molekul mRNA menjadi rangkaian asam-asam amino yang

menyusun suatu polipeptida atau protein. [1]

Transkripsi dan Translasi merupakan dua proses

utama yang menghubungkan gen ke protein. [2]

 Translasi hanya terjadi pada molekul mRNA,

sedangkan rRNA dan tRNA tidak ditranslasi. [1]

 Molekul mRNA yang merupakan salinan

urutan DNA menyusun suatu gen dalam bentuk kerangka baca terbuka.[1]

mRNA membawa

informasi urutan asam amino. [3]

Proses

Proses translasi berupa penerjemahan kodon atau urutan nukleotida yang terdiri atas tiga

nukleotida berurutan yang menyandi suatuasam amino tertentu. [1]

 Kodon pada mRNA akan

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 15/24

berpasangan dengan antikodon yang ada pada tRNA. [4]

 Setiap tRNA mempunyai antikodon

yang spesifik. [4]

 Tiga nukleotida di anti kodon tRNA saling berpasangan dengan tiga nukleotida

dalam kodon mRNA menyandi asam amino tertentu. [5]

 Proses translasi dirangkum dalam tiga

tahap, yaitu inisiasi, elongasi (pemanjangan) dan terminasi (penyelesaian). [4]

 Translasi pada

mRNA dimulai pada kodon pertama atau kodon inisiasi translasi berupa ATG pada DNA atau

AUG pada RNA. [1]

 Penerjemahan terjadi dari urutan basa molekul (yang juga menyusun kodon-

kodon setiap tiga urutan basa) mRNA ke dalam urutan asam amino polipeptida. [2]

 Banyak asam

amino yang dapat disandikan oleh lebih dari satu kodon.[3]

Tempat-tempat translsasi ini

ialah ribosom, partikel kompleks yang memfasilitasi perangkaian secara teratur asam amino

menjadi rantai polipeptida. [2]

 Asam amino yang akan dirangkaikan dengan asam amino lainnya

dibawa oleh tRNA. [4]

 Setiap asam amino akan dibawa oleh tRNA yang spesifik ke dalam

kompleks mRNA-ribosom. [4]

 Pada proses pemanjangan ribosom akan bergerak terus dari arah

5'3P ke arah 3'OH sepanjang mRNA sambil merangkaikan asam-asam amino. [4]

 Proses

penyelesaian ditandai denga bertemunya ribosom dengan kodon akhir pada mRNA. [4] 

Pengaturan Ekspresi Gen

Pengaturan ekspresi gen dapat terjadi pada berbagai tahap, misalnya transkripsi,

prosesing mRNA, atau translasi. Namun, sejumlah data hasil penelitian menunjukkan

bahwa pengaturan ekspresi gen, khususnya pada prokariot, paling banyak terjadi pada

tahap transkripsi.

Mekanisme pengaturan transkripsi, baik pada prokariot maupun pada eukariot,

secara garis besar dapat dibedakan menjadi dua kategori utama, yaitu (1) mekanisme

yang melibatkan penyalapadaman (turn on and turn off) ekspresi gen sebagai respon

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 16/24

terhadap perubahan kondisi lingkungan dan (2) sirkit ekspresi gen yang telah terprogram

(preprogramed circuits). Mekanisme penyalapadaman sangat penting bagi

mikroorganisme untuk menyesuaikan diri terhadap perubahan lingkungan yang seringkali

terjadi secara tiba-tiba. Sebaliknya, bagi eukariot mekanisme ini nampaknya tidak terlalu

penting karena pada organisme ini sel justru cenderung merespon sinyal-sinyal yang

datang dari dalam tubuh, dan di sisi lain, sistem sirkulasi akan menjadi penyangga bagi

sel terhadap perubahan kondisi lingkungan yang mendadak tersebut. Pada mekanisme

sirkit, produk suatu gen akan menekan transkripsi gen itu sendiri dan sekaligus memacu

transkripsi gen kedua, produk gen kedua akan menekan transkripsi gen kedua dan

memacu transkripsi gen ketiga, demikian seterusnya. Ekspresi gen yang berurutan ini

telah terprogram secara genetik sehingga gen-gen tersebut tidak akan dapat diekspresikan

di luar urutan. Oleh karena urutan ekspresinya berupa sirkit, maka mekanisme tersebut

dinamakan sirkit ekspresi gen.

Susanto, A.H, Bahan Ajar Genetika Dasar, Fakultas Biologi UNSOED, Purwokerto, 2002

Peneliti di Institut Ilmu Allen untuk Otak dan SRI International telah merilis penelitian yang

lebih sistematis untuk tanggal efek kurang tidur pada ekspresi gen di otak. Hasil memiliki

implikasi untuk meningkatkan pemahaman dan pengelolaan dampak dari kurang tidur pada

fungsi otak.

Penelitian yang tersedia di Perbatasan di Neuroscience, telah menciptakan sebuah peta

kegiatan yang luas dan rinci dari gen, yang dikenal sebagai ekspresi gen dalam otak tikus

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 17/24

melalui lima kondisi perilaku, seperti tidur, bangun dan kurang tidur. Kegiatan dari sekitar 220

gen dalam menanggapi kondisi tersebut, telah diperiksa secara rinci ke tingkat sel, melalui

otak. Selain itu, tujuh bidang otak diperiksa dengan analisis microarray DNA, yang melaporkan

tingkat ekspresi puluhan ribu gen dan memungkinkan analisis genome konsekuensi dari kurang

tidur.Walaupun kebanyakan orang mengalami kurang tidur sesekali dan mengakui dampaknya

pada suasana hati dan perilaku, ada sedikit pengetahuan ilmiah tentang bagaimana kurang

tidur benar-benar mempengaruhi fungsi otak, kata Thomas Kilduff, Ph.D. , direktur Pusat

Neuroscience dari SRI International. Dokumen ini mempelajari bagaimana merintis terjaga

diperpanjang mempengaruhi ekspresi gen di daerah otak tertentu dan anatomi dijelaskan

tanda tangan molekul kurang tidur. Temuan kami dapat berkontribusi terhadap pengobatan

yang akan membantu meningkatkan kualitas tidur dan mengurangi masalah yang disebabkan

oleh kurang tidur.

http://www.rusmanmalili.com/insomnia/efek-kurang-tidur-pada-ekspresi-gen-di-otak.html

2011 RUSMAN MALILI 25 12 2011

Mekanisme Pengaturan Ekspresi Gen Globin pada thalasemia

Mekanisme ekspresi gen globin terdiri dari beberapa tahap, mulai daritranskripsi, proses

RNA, seleksi mRNA untuk translasi dan degradasi mRNA.Ekspresi setiap gen pada kelompok gen β-like

globin dikontrol melalui kompleks interaksi antara sekuens regulator lokal (regio promoter) pada masing-masing

gen β-like globin dan regio kontrol lokus-β (β-LCR) melalui competitive fashion. β-LCR merupakan suatu

serial situs hipersensitif DNA’ase yang berlokasi pada 6-18kbupstream dari gen globin ε dan

berfungsi sebagai elemen regulator utama dalam pengaturan transkripsi gen β-like globin.

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 18/24

TRANSPORT MEMBRAN

Mekanisme Transpor Melalui Membran

Setiap sel yang hidup harus selalu memasukkan materi yang diperlukan dan membuang

sisa-sisa metabolismenya. Untuk mempertahankan konsentrasi ion-ion di dalam sitoplasma, sel

 juga selalu memasukkan dan mengeluarkan ion-ion tertentu. pengaturan keluar masuknya

materi dari dan menuju ke dalam sel sangat dipengaruhi oleh permeabilitas membran.

1. Transpor Molekul - Molekul Kecil

Pengangkutan molekul-molekul kecil melalui membran dilakukan secara pasif (transpor pasif)

maupun secara aktif (transpor aktif). Kedua macam transpor ini dilakukan secara terpadu untuk

mempertahankan kondisi intraseluler agar tetap konstan.

a) Transpor pasif 

Dapat berlangsung karena adanya perbedaan konsentrasi larutan di antara kedua sisi

membran. Pada transpor pasif tidak rnemerlukan energi rnetabolik. Transpor pasif dibedakan

menjadi tiga, yaitu difusi sederhana (simple diffusion), difusi dipermudah atau difasilitasi

(facilitated diffusion), dan osmosis.

l) Mekanisme difusi

Difusi merupakan proses perpindahan atau pergerakan molekul zat atau gas dari

konsentrasi tinggi ke konsentrasi rendah. Difusi melalui membran dapat berlangsung melalui

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 19/24

tiga mekanisme, yaitu difusi sederhana (simple difusion),d ifusi melalui saluran yang terbentuk

oleh protein transmembran (simple difusion by chanel formed), dan difusi difasilitasi (fasiliated

difusion).

2) Mekanisme Difusi dan Difasilitasi

Difusi difasiltasi (facilitated diffusion) adalah pelaluan zat melalui rnembran plasrna yang

melibatkan protein pembawa atau protein transforter. Protein transporter tergolong protein

transmembran yang memliki tempat perlekatan terhadap ion atau molekul vang akan ditransfer

ke dalam sel.

3) Mekanisme osmosis

Osmosis adalah proses perpindahan atau pergerakan molekul zat pelarut, dari larutan yang

konsentrasi zat pelarutnya tinggi menuju larutan yang konsentrasi zat pelarutya rendah melalui

selaput atau membran selektif permeabel atau semi permeabel

b. Transpor aktif 

Pada transpor aktif diperlukan adanya protein pembawa atau pengemban dan

memerlukan energi metabolik yang tersimpan dalam bentuk ATP. selama transpor aktif,

molekul diangkut melalui gradien konsentrasi. Transpor aktif dibedakan menjadi dua, yaitu

transpor aktif primer dan sekunder.

Transpor aktif primer secara langsung berkaitan dengan hidrolisis ATP yang akan

menghasilkan energi untuk transpor ini. contoh transpor aktif primer adalah pompa ion Na-

dan ion K+. Konsentrasi ion K+ di dalam sel lebih besar dari pada di luar sel, sebaliknya

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 20/24

konsentrasi ion Na+ diluar sel lebih besar daripada di dalam sel. Untuk mempertahankan

kondisi tersebut, ion-ion Na- dan K+ harus selalu dipompa melawan gradien konsentrasi

dengan energi dari hasil hidrolisis ATP. Tiga ion Na+ dipompa keluar dan dua ion K+

dipompa ke dalam sel. Untuk hidrolis ATP diperlukan ATP-ase yang merupakan suatu

protein transmembran yang berperan sebagai enzim.

Tranpor aktif sekunder merupakan transpor pengangkutan gabungan yaitu

pengangkutan ion-ion bersama dengan pengangkutan molekul lain. Misalnya pengangkutan

asam amino dan glukosa dari lumen usus halus menembus membran sel epitel usus selalu

bersama dengan pengangkutan ion-ion Na+. Pada transpor aktif sekunder juga melibatkan

protein pembawa dan membutuhkan energi dari hasil hidrolisis ATP.

2. Transpor Molekul-Molekul Besar

Molekul-molekul besar seperti protein, polinukleotida, dan polisakarida tidak akan dapat

menembus membran dengan cara-cara seperti pada pengangkutan molekul-molekul kecil. Akan

tetapi, sel memiliki kemampuan untuk memasukkan dan mengeluarkan makromolekul. Bahkan

beberapa jenis sel mampu menelan partikel.

Pemasukan makromolekul ke dalam sel melibatkan pembentukan

vakuola atau vesikel endositik dengan cara endositosis Berdasarkan ukuran vakuolanya,

endositosis dibedakan atas pinositosis dan fagositosis. Pada pinositosis, materi yang masuk

berupa larutan dan vakuola endositik yang terbentuk berukuran kecil, yaitu kurang dari 150 nm.

Vakuola yang terbentuk pada pinositosis dinamakan pinosom. Pada fagositosis, materi yang

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 21/24

dimasukkan ke dalam sel berupa partikel dan vakuola yang terbentuk berukuran kurang dari

250 nm. Vakuola yang terbentuk pada fagositosis dinamakan fagosom. pinositosis maupun

fagositosis merupakan mekanisme aktif.

Pengeluaran makromolekul dari dalam sel dilakukan dengan cara eksositosis. Proses

eksositosis merupakan kebalikan dari endositosis. Vakuola yang berisi makromolekul yang akan

dikeluarkan, berfusi dengan membran plasma, selanjutnya isi vakuola akan dikeluarkan dari sel.

Pengeluaran sekret oleh vesikel sekretori yang dihasilkan oleh Aparatus Golgi tergolong sebagai

peristiwa eksositosis.

Hasil penelitian menunjukkan pada kasus Alzheimer ada pengurangan jumlah serum

magnesium dan aktivitas Na(+), K(+)-ATPase membran sel darah merah, serta ada peningkatan

serum digoxin plasma. Aktivitas dari semua enzim serum penangkap radikal bebas, konsentrasi

glutation, alfa tokoferol, kapasitas pengikatan ion besi dan cruloplasmin menurun secara nyata

pada penderita Alzheimer, sedangkan konsentrasi serum produk peroksidasi lipid dan nitrit

oksida meningkat. Penghambatan NA(+), K(+)-ATPase dapat menyebabkan meningkatnya

kalsium intraselular dan menurunkan magnesium. Akibatnya terjadilah:

1.  Kerusakan mekanisme transport neurotransmitter

2.  Degenerasi sel saraf dan apoptosis

3. 

Disfungsi mitokondria

4.  Kerusakan fungsi badan golgi dan disfungsi proses protein.

Gaya Hidup Penghambat Alzheimer, 2008, Jakarta, PT Elex Media Komputindo

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 22/24

Kegagalan membrane transport pada diabetes

Glukosa, molekkul gula yang penting bagi sel untuk memproduksi energy, membutuhkan

mekanisme khusus untuk memasuki sel, dan ini memerlukan protein bernama insulin. Dengan

kehadiran insulin, glukosa diangkut melewati membrane sel oleh sekelompok molekul yang

disebut pengangkut glukosa (glucose transporter). Pengangkut glukosa ini disimpan dalam

kantong-kantong kecil, atau vesikel, di dalam sel. Mereka dipindahkan dari vesikel ke membran

ketika insulin menempel ke membrane. Vesikel ini bergerak melalui jaringan mikrotubulus dan

kemudian melekat serta berfusi dengan membrane sel. Pengangkut glukosa di dalam vesikel

kemudian memasuki membrane sel dan mengangkut glukosa ke dalam sel. Kegagalan

mekanisme transport membrane ini menyebabkan penyakit diabetes.

The Miracle Of Cells: Rahasia Kehidupan dan Kecerdikan Sel/ Lewis Wolpert; penerjemah,

Perwira Leo; penyunting, Perwira Leo – Bandung; Qanita, 2011.

BAB III

PENUTUP

A. KESIMPULAN

1.  Diferensiasi sel merupakan proses pematangan suatu sel menjadi sel yang spesifik dan

fungsional, terletak pada posisi tertentu di dalam jaringan, dan mendukung fisiologis

hewan. Misalnya, sebuah stem cell mampu berdiferensiasi menjadi sel kulit

2.  Sel yang jarang atau tidak pernah menjalani siklus sel tidak mungkin menjadi sel kanker,

sedangkan sel yang sering menjalani siklus sel lebih mungkin cenderung mengalami

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 23/24

kanker. Sedangkan dalam Gangguan mieloproliferatif akut ditandai dengan pertumbuhan

tanpa kendali dengan diferensiasi terbatas atau tanpa diferensiasi

3.  Sintesis protein adalah peristiwa penyusunan protein dengan bahan dasar asam amino

yang bertujuan mendapatkan protein structural dan protein fungsional. Proses sintesis

protein terdiri dari transkripsi dan translasi.

4.  kerusakan sel-sel hati akan memperpanjang waktu protrombin karena adanya gangguan

pada sintesis protein-protein pembekuan darah. Sedangkan pada hati Defisiensi insulin

dan kelebihan glucagon mengakibatkan terganggunya sintesis protein serta lemak 

5.  Ekspresi gen merupakan rangkaian proses penerjemahan informasi genetik (dalam bentuk

urutan basa pada DNA atau RNA) menjadi protein, dan lebih jauh lagi: fenotipe. Ada tiga proses

dasar yang tercakup dalam dogma inti:replikasi DNA transkripsi DNA menjadi RNA, dan

translasi RNA menjadi protein atau polipeptida

6.  Peneliti di Institut Ilmu Allen untuk Otak dan SRI International telah merilis penelitian

yang lebih sistematis untuk tanggal efek kurang tidur pada ekspresi gen di otak. Ppada

Mekanisme ekspresi gen globin thalasemia terdiri dari beberapa tahap, mulai

daritranskripsi, proses RNA, seleksi mRNA untuk translasi dan degradasi mRNA. 

7.  Pada transport membrane ada 2 macam yaitu Transpor Molekul - Molekul Kecil: Transpor

pasif, contohnya Mekanisme difusi,Mekanisme Difusi Difasilitasi, Mekanisme osmosis dan

Transpor aktif. Kemudian Transpor Molekul-Molekul Besar

B. Saran

7/14/2019 Diferensiasi Sel

http://slidepdf.com/reader/full/diferensiasi-sel-56327b8d07d4f 24/24

Saran yang dapat saya sampaikan adalah agar lebih mempelajari dan memahami lebih

dalam pelajaran biologi sel. Terutama dalam bab diferensiasi sel, sintesis protein,

ekspresi gen, dan transport membrane. Karena dari mempelajari dan memahami bab itu

lah kita akan mengerti dan memahami proses yang terjadi dalam tubuh kita, terutama

dalam sel yang ada di tubuh kita.