Fase G2: Apa yang Terjadi dalam Subfase Siklus Sel ini?

Ketika sel eukariotik membelah, mereka menjalani proses kompleks dengan empat tahap utama, termasuk fase G2. Itu siklus sel mencakup langkah-langkah seperti pertumbuhan sel, replikasi DNA dan mitosis (topik penting dalam biologi sel).

Karena sel eukariotik memiliki nukleus yang juga harus diduplikasi, keseluruhan prosesnya lebih rumit daripada pembelahan biner yang digunakan oleh sel prokariotik, yang tidak memiliki nukleus.

Itu mitosis fase adalah langkah terakhir dalam pembelahan sel. Ini menghasilkan dua sel anak baru, masing-masing dengan DNA lengkap, nukleus dan organel. Jika sel akan berhenti membelah, ia keluar dari siklus sel dan memasuki fase G0.

Jika sel akan membelah lagi, ia memasuki interfase antara dua pembelahan sel. Tiga bagian interfase adalah fase G1 (atau fase Gap 1) diikuti oleh fase S (atau fase sintesis protein dan DNA) dan akhirnya fase G2 (atau fase Celah 2) sebelum fase mitosis berikutnya.

Pembelahan sel melalui mitosis adalah bentuk perbanyakan sel aseksual yang digunakan untuk menghasilkan lebih banyak jenis sel yang sama. Sel hewan yang lebih tinggi menggunakan mitosis untuk menghasilkan sel baru termasuk sel yang cepat aus seperti sel kulit. Proses ini juga digunakan selama pertumbuhan jaringan seperti pada hewan muda atau untuk memperbaiki kerusakan.

Di beberapa jaringan, sekali suatu organisme memiliki jumlah sel yang diperlukan dari jenis tertentu, tidak ada sel baru yang dibutuhkan, dan sel-sel yang ada memasuki fase G0 di mana mereka tidak lagi berkembang biak. Hal ini terutama berlaku untuk sel yang sangat berdiferensiasi seperti sel saraf. Setelah otak atau sumsum tulang belakang memiliki jumlah sel yang tepat, sel-sel saraf tidak membelah untuk menghasilkan lebih banyak.

Jika sel harus membelah lagi, ia memasuki fase berikut:

1. Itu Fase Kesenjangan G1

Ini adalah celah antara pembelahan sel dan replikasi DNA. Itu sel bersiap-siap untuk pembelahan berikutnya dalam siklus sel atau keluar dari siklus sel dan memasuki G0.

2. Itu Fase Sintesis S

Sel berkomitmen untuk memulai pembelahan sel berikutnya dan membuat salinan DNA-nya sambil mensintesis protein tambahan yang diperlukan untuk pembelahan sel.

3. Fase Kesenjangan G2

Ini adalah kesenjangan antara replikasi DNA dan mitosis. Sel mereproduksi organel dan memastikan semuanya siap berpisah.

Setelah pertumbuhan sel selama fase G1 dan replikasi DNA selama fase S, sel siap memasuki fase G2. G2 disebut fase celah karena tidak ada kemajuan spesifik pembelahan sel lebih lanjut yang terjadi. Sebaliknya ada tingkat persiapan yang tinggi dan memeriksa untuk memastikan semuanya siap untuk mitosis yang sukses.

Sebelum fase G2 dapat dimulai, setiap kromosom sel harus telah diduplikasi, dan protein yang diperlukan untuk membran sel ekstra dan struktur sel harus ada.

Pada awal G2, organel seperti mitokondria dan lisosom mulai memperbanyak. Organel-organel ini memiliki DNA sendiri dan dapat mulai membelah secara mandiri, tetapi sel itu sendiri harus membuat ribosom ekstra untuk memenuhi kebutuhan dua sel anak yang prospektif.

Fase G2 memiliki dua fungsi utama.

Pertama, sel harus periksa apakah semuanya sudah siap untuk mitosis, dan itu harus perbaiki segala kekurangan. Jika sel mendeteksi masalah besar yang tidak dapat segera diperbaiki, itu dapat mengganggu siklus sel dan menghentikan proses pembelahan. Fase G2 adalah di mana organisme memastikan bahwa setiap sel baru tidak rusak.

Pemeriksaan yang dilakukan sel mencakup verifikasi bahwa DNA telah direplikasi dengan benar dan ada cukup bahan untuk dua sel. Untaian DNA harus lengkap, tanpa putus, dan harus ada jumlah yang benar dua kali untai sel asli. Jika sel menemukan istirahat, untai DNA adalah diperbaiki.

Kedua sel baru harus tertutup oleh membran lengkap, dan mereka masing-masing harus menerima bahan sel yang cukup untuk berfungsi dengan baik. Selama fase G2, protein ekstra sering disintesis, dan organel berkembang biak sampai cukup untuk dua sel.

Bahan sel lainnya seperti: lemak untuk membran juga dapat diproduksi. Dengan semua aktivitas ini, sel sering tumbuh secara substansial selama G2.

Organisme tingkat lanjut seperti vertebrata memiliki sel yang terspesialisasi dan terdiferensiasi yang mengoordinasikan aktivitas mereka dan bergantung satu sama lain untuk banyak fungsi. Akibatnya, organisme ini sangat sensitif terhadap kerusakan sel dan sel yang rusak.

Untuk menghindari pembuatan sel yang tidak berfungsi dengan baik, banyak hewan memiliki pos pemeriksaan pembelahan sel yang terlambat fase G2. Sel telah memverifikasi banyak faktor kunci, dan hasilnya ditinjau di pos pemeriksaan.

Jika sel menemukan beberapa masalah dan mampu memperbaikinya, itu akan melewati pos pemeriksaan, dan pembelahan sel akan diizinkan untuk melanjutkan. Jika masalah tetap ada, sel tidak akan membelah dan akan mencoba memperbaiki masalah sebelum melanjutkan proses pembelahan sel.

Penilaian khusus dilakukan di pos pemeriksaan meliputi:

• kerusakan DNA: Protein spesifik terakumulasi di lokasi DNA yang rusak. Jika protein ini ada, sel tidak akan membelah.
• replikasi DNA: Sel membatalkan proses pembelahan jika tidak semua untai DNA telah sepenuhnya diduplikasi.
• Penilaian kondisi sel: Protein sel, organel, dan struktur lain harus tersedia dalam jumlah yang cukup.
• Stres sel: Jika sel sedang stres, pertumbuhan sel akan berhenti. Sebagai contoh, sinar UV dapat menekan sel dan menghasilkan aktivasi pos pemeriksaan fase G2/M, menghentikan siklus sel.

Setelah pos pemeriksaan G2 telah dilewati, sel dapat bersiap untuk mitosis. Tahap pertama mitosis adalah profase, di mana persiapan untuk migrasi kromosom ke ujung sel yang berlawanan terjadi. Saat sel meninggalkan fase G2, protein yang mempromosikan fungsi mitosis dilepaskan.

Sel memulai proses pembelahan.

Fungsi utama yang dilakukan saat sel meninggalkan G2 diprakarsai oleh kompleks protein yang disebut MPF atau faktor pemicu mitosis. Setelah fungsi mitosis pertama berlangsung, MPF dinetralkan.

Pada titik ini, gelendong untuk mitosis sudah mulai terbentuk, dan selubung inti sudah mulai terdegradasi. DNA yang digandakan dalam bentuk kromatin, dan mengembun untuk membentuk kromosom baru.

Sementara fase G2 merupakan faktor penting dalam kontrol pertumbuhan sel untuk organisme tingkat lanjut, itu tidak penting untuk pembelahan sel. Beberapa sel eukariotik primitif dan beberapa sel kanker dapat langsung dari fase S replikasi DNA ke mitosis.

Tidak adanya fase G2 menghilangkan pos pemeriksaan yang dapat digunakan untuk mengontrol pertumbuhan jaringan dan membantu beberapa kanker menyebar dengan cepat.

Sel-sel normal dalam jaringan hewan lanjut memerlukan fase G2 dan pos pemeriksaannya untuk memastikan bahwa semua sel organisme dan jaringannya tumbuh secara terkoordinasi. Ketika sebuah sel meninggalkan fase G2 dan telah berhasil melewati pos pemeriksaan yang sesuai, a pembelahan sel yang sukses dengan dua sel anak fungsional menjadi jauh lebih mungkin.