Kerangka sel dari serabut atau lembaran protein dengan indeks refraksi rendah

Ukuran: px

Mulai penontonan dengan halaman:

Download "Kerangka sel dari serabut atau lembaran protein dengan indeks refraksi rendah"

Utami Iskandar
6 tahun lalu
Tontonan:

1 SITOSKELETON Kerangka sel dari serabut atau lembaran protein dengan indeks refraksi rendah mengorganisasikan ultrastruktur selular, baik dalam ruang antar sel maupun internal sel (struktural) mengatur distribusi material dalam sel (fungsional) mengatur bentuk sel dan berespon terhadap tekanan yang menimpa sel mengatur pergerakan sel, baik crawling, lokomosi, kontraksi dan pemanjangan mengatur sitokinesis dalam meiosis dan mitosis mengarahkan pertumbuhan dinding sel tumbuhan dan mengontrol berbagai aktifitas internal sel dll

2 SITOSKELETON Hasil Fraksinasi Sel organel-organel bermembran matriks sitoplasma = sitosol ribosom dan berbagai molekul RNA, protein globular, enzim & makromolekul lainnya membentuk matriks bersifat koloid yang diduga terlibat dalam transformasi sol-gel, pergerakan intrasel (siklosis), pergerakan ameboid, pembentukan spindel dan mengarahkan sitokinesis Sampai akhir abad 19: sitosol amorphous, random distribution of granules / colloidal materials

3 SITOSKELETON Garnier 1887: sitoplasma ergatoplasma bagian sel yang banyak mengandung basophilic bodies (after stained with basic dyes), mis. badan Nissl dalam sel-sel syaraf daerah basofilik banyak ditemukan di bagian basal sitoplasma dari sel-sel kelenjar, pankreas & lambung atau daerah basofilik mengelompok di sel hati treatment dg ribonuklease: badan-badan basofilik menghilang memunculkan "postulat fungsi badan basofilik dalam biosintesis protein" Koltzoff 1928: "bentuk sel dibentuk oleh protein-protein dengan struktur fibrosa (halus dg indeks refraksi rendah) dalam sitoplasma yang disebut sebagai sitoskeleton"

4 SITOSKELETON Akumulasi deskripsi struktur dan fungsi sitoskeleton dalam 40 tahun terakhir ini: Electron microscopy Immunoflourescence microscopy Flourescence techniques in living cell vital dye Computer-enhance digital video microscopy DNA related techniques nature & artificial impaired biological function drug treatment

5 Sel fibroblas diwarnai dengan antibodi aktin berlabel fluoresen yang memperlihatkan filamen aktin Gambar sel fibroblas hasil ME dengan metode quick-freeze deep-etch

tubulin dilabel fluoresen dan diinkubasi dengan sel

6 Meningkatkan kontras gambar digital dengan bantuan komputer dari mikrotubulus yang terlibat dalam mitosis Molekul tubulin dilabel fluoresen dan diinkubasi dengan sel fibroblas dan diamati dengan mikroskop fluoresensi (in vivo observation)

7 Filamen Aktin diwarnai rhodamin phalloidin Rat aortic smooth muscle cell stained with rhodamine phalloidin (Molecular Probes # B-415), which labels filamentous actin. (Omega Optical Filter Set #34). Photograph by Kevin Miller.

Green FM (green, mitochondria), and BODIPY TR-X phallacidin (red,

8 Filamen Aktin + BODIPY TR-X phallacidin Rat aortic smooth muscle cells are labeled with Hoechst (blue, nucleus), MitoTracker Green FM (green, mitochondria), and BODIPY TR-X phallacidin (red, filamentous actin ). (Omega Optical Multi-dye Filter Sets # XF56 and # XF64).

9 Tubulus Mikro + antibodi anti tubulin berlabel Rat aortic smooth muscle cells stained with an antitubulin antibody and FITC-conjugated secondary antibody (green). (Omega Optical Filter Set # XF71). Photograph by Jim San Fillipo.

10 Benang-benang Gelendong Mitosis Mitotic spindle of a rat aortic smooth muscle cell stained with an anti-tubulin antibody and FITC-conjugated secondary antibody (green). (Omega Optical Filter Set # XF71). Photograph by Jim San Fillipo

11 SITOSKELETON: komponen penyusun 1. Intermediate Filaments provide mechanical strength & resistance to shear stress 2. Microtubules determine the positions of membraneenclosed organelles & direct intracellular transport 3. Actin Filaments - microfilaments determine the shape of the cell's surface & are necessary for whole-cell locomotion each type of cytoskeletal filament is constructed from smaller subunits to be function: attached a large accessories proteins is essential for the controlled assembly of the cytoskeletal filaments in particular locations as motor proteins that either move organelles along the filaments or move the filaments themselves

12 SITOSKELETON: disusun oleh subunit-subunit kecil susunan berulang, pada umumnya dengan ikatan nonkovalen: that their assembly & disassembly can occur rapidly setiap subunit lepas mudah berdifusi ke sitosol & hanya terdeteksi dalam struktur polimer sitokeleton reorganisasi struktur bisa sangat cepat mis. kondisi sol-gel dalam pembentukan pseudopodia filamen intermediet: subunit-subunit memanjang dan globular filamen aktin: subunit aktin tubulus mikro: subunit tubulin

13 SITOSKELETON: disusun oleh subunit-subunit kecil penyusunan subunit dimulai dari pembentukan protofilamen (filamen-filamen pendek) jika langsung: thermal instability efisiensi & kekuatan: assembly & disassembly pada setiap ujung-ujung protofilamen dan antar protofilamen diatur & dikontrol oleh protein-protein asesoris; sangat beragam antar organisme, tipe sel dan kondisi fisiologis penyusunan awal dibatasi oleh kejadian nukleasi sebagai initial aggregate yang pada umumnya pelan Mis. polimerasi aktin: subunit (monomer) pertama berikatan sangat lemah dengan kedua, jika mengikat yang ketiga membentuk trimer yang sangat kokoh (lag phase) sebagai inti polimerasi berikutnya (growth phase) polimer besar (equilibrium phase dynamic instability)

14 SITOSKELETON: penyusunan subunit tubulin

15 SITOSKELETON: penyusunan protofilamen

16 SITOSKELETON: the time course of tubulin polymerization in a test tube

17 SITOSKELETON: disusun oleh subunit-subunit kecil Ujung-ujung filamen/tubulus ujung negatif: tumbuh lambat ujung positif: tumbuh cepat ( arah tumbuh) Subunit + ATP/GTP bergabung di ujung positip polimer subunit ADP/GDP: pengaturan laju pertumbuhan that is a steady state and not a equilibrium ( dynamic instability between growing & shrinking) treadmilling condition: a net flux of subunits in plus and minus ends conformational change to cell movement: after other polymeric proteins were coupled (accessory proteins) mis. protein dynamin membuat protofilamen melingkar

18 SITOSKELETON: growth & shrinkage

19 SITOSKELETON: treadmilling of microtubules

20 TUBULUS MIKRO Fungsi-fungsi tubulus mikro Fungsi-fungsi mekanis: bentuk sel; distribusi makromolekul sitoplasma Morfogenesis: perubahan bentuk sel selama pembelahan sel dan spermiogenesis Polaritas dan mobilitas selular Sirkulasi dan transport vesikula atau organel Pengaliran rangsang syaraf ditemukan di semua sel eukariota dengan karakteristik yang serupa pada semua sel dan penampakannya berbentuk tabung have been highly conserved during eucaryotic evolution

TUBULUS MIKRO De Robertis & Franci (1951): pertama kali menemukan struktur tabung dari sel-sel syaraf yang disebut neurotubulus: tabung memanjang tak terbatas berbentuk silindris, 20-30 nm tidak

21 TUBULUS MIKRO De Robertis & Franci (1951): pertama kali menemukan struktur tabung dari sel-sel syaraf yang disebut neurotubulus: tabung memanjang tak terbatas berbentuk silindris, nm tidak bercabang protein penyusunnya disebut tubulin, suatu dimer dari tubulin α dan β yang membentuk protofilamen longitudinal (sejajar sumbu) structural polarity: α tubulin is down and β tubulin is up in each heterodimer

22 TUBULUS MIKRO potongan melintang terdiri atas 13 subunit (protofilamen) ukurannya seragam, Ø luar 25 nm, Ø dalam 15 nm, tebal sekitar 6-10 nm (tergantung distribusi noktah protein asesoris - di dinding dalam lumen) walaupun struktur sangat seragam, berbagai tipe molekul tubulin bisa ditemukan antar organisme eukariot struktur in vivo sangat fleksibel sisi luar lebih gelap dg kerapatan elektron rendah, dan bersih dari penempelan ribosom atau partikel lainnya 1. rapat dan padat - tubulus mikro aksonema: membentuk organel silia, flagela, sentriol & badan basal 2. longgar dan kompleks - tubulus mikro sitoplasmik: beragam fungsi

23 TUBULUS MIKRO in vivo: MTOC microtubule organizing center mengatur orientasi dan penyusunan MT pada lokasi dan waktu yang tepat mis: MTOC complex: centrosom + a pair centrioles + pericentriolar materials (diffuse granule materials) organellar microtubulus Sentriol: sepasang bentuk tabung dinding: 9 pasang triplet MT terlibat dalam pembentukan badan basal (penambat silia dan flagela) Parasentriol: penyusun: -tubulin membentuk cincin + paracentrin proteins

24 TUBULUS MIKRO

25 TUBULUS MIKRO

26 TUBULUS MIKRO

27 TUBULUS MIKRO then,... furrowing sites of cytokinesis function of microfilaments???

28 TUBULUS MIKRO: microtubules-associated proteins MAP: menyokong struktur & fungsi-fungsi normal MT dengan beragam fungsi: 1. motor MAP: kinesin & dynein 1. kinesin berjalan di sepanjang MT mengangkut organel 2. dynein sliding MT, ciliary beating 2. Non-motor MAP to control MT organization in cytoplasm 1. Tau membentuk MT menjadi bundel yang kuat dalam neurit 2. MAP2 (anti Tau) 3. MAP4 mengatur fosforilasi MT pembentukan MT selama mitosis 4. Radial spokes proteins : mengatur kekuatan MT dalam silia/flagela

29 TUBULUS MIKRO: microtubules-associated proteins

30 TUBULUS MIKRO: organellar microtubules animation please

31 TUBULUS MIKRO: silia & flagela

32 TUBULUS MIKRO colcichin treatment (alkaloid from Autumn crocus): strongly inhibiting MT assembly and fostering disassembly of existing ones Nocodazole (sintetis dari benzimidazole): sbg substitusi kolkisin dalam lab. cell still alive Vinblastine & vincristine (compound from Vinca minor): menginduksi agregasi tubulin taxol treatment (extracted from Pacific yew tree): stabilizing the microtubules ovarian cancer drug cold treatment destabilizing the microtubules

dokumen-dokumen yang mirip

BIOLOGI SEL Chapter X SITOSKELETON, SENTROSOM, FLAGEL & SILIA, SAMBUNGAN ANTAR SEL. Husni Mubarok, S.Pd., M.Si.

BIOLOGI SEL Chapter X SITOSKELETON, SENTROSOM, FLAGEL & SILIA, SAMBUNGAN ANTAR SEL Husni Mubarok, S.Pd., M.Si. APA ITU SITOSKELETON..?? ANALOGI SITO = SEL SKELETON = RANGKA SITOSKELETON = KERANGKA SEL