|
'''TransduksiPersinyalan sinyalsel''' ([[bahasa Inggris]]: selular''Cell signaling'') adalah bagian sebuah sistem [[komunikasi]] yang sangat kompleks pada tingkat selularseluler yang mengatur aktivitas dan koordinasi antar [[sel (biologi)|sel]]. Sebagai contoh, budding pada [[khamir]] Saccharomyces cerevisiae. Sel-sel khamir berkomunikasiyyberkomunikasi dengan sel lainnya untuk perkawinan dengan mensekresikan beberapa macam [[peptida]] pendek. [[Molekul]] peptida tersebut merupakan sinyalisyarat ekstraseluler fungsional pada jarak dekat maupun jauh, dengan pencerap yang spesifik.
Pada umumnya proses sinyalisyarat selularseluler terdiri dari tiga tahap yaitu:
* Transduksi; menimbulkan perubahan konformasikonfrontasi pada pencerap yang menyebabkan interaksi antara pencerap dengan molekul intraselular. Transduksi juga dapat menyebabkan perubahan konformasi/struktural pada protein selularseluler lainnya, misalnya aktivasi [[enzim]].<ref>{{Cite book|last=Gomperts|first=Bastien D.|last2=Kramer|first2=ljsbrand M.|last3=Tatham|first3=Peter E. R.|date=2009-09-22|url=https://books.google.co.id/books?id=izTeyIj5mM0C&pg=PA2|title=Signal Transduction|location=|publisher=Academic Press|isbn=978-0-08-091905-8|pages=1|language=en|url-status=live}}</ref>
* Pencerap; mirip dengan mekanisme reaksi kimiawi antara enzim dengan [[substrat]] yang membentuk kompleks enzim-substrat, seperti analogi kunci dan gembok. Molekul [[ligan]] yang biasanya bersifat [[hidrofilik]] hanya dikenali oleh satu pencerap protein yang terikat dengan [[membran sel]].
* Respon; berupa aktivitas selularseluler, sebagai [[katalis|katalisis]]is enzim atau penyusunan kembali [[sitoskeleton]] atau aktivitas [[gen]] yang bersifat spesifik.
== Transduksi ekstraselular ==
Sinyal komunikasi ekstraselular, umumnya meliputi 6 tahapan: sintesis, pelepasan [[molekul]] sinyalisyarat, transpor sinyalisyarat menuju sel target, deteksi molekul sinyalisyarat oleh protein pencerap khusus, perubahan pada [[metabolisme]], fungsi dan perkembangan selularseluler, peluruhan molekul sinyalisyarat yang seringkalisering kali disertai dengan terhentinya respon selularseluler.<ref>{{en}} {{cite book
| title = Molecular Cell Biology
| author = Harvey Lodish, Arnold Berk, S Lawrence Zipursky, Paul Matsudaira, David Baltimore, dan James Darnell
| work = =
| isbn = 0-7167-3136-3
| edition = 4
| year = 2000
| page = 20.1 Overview of Extracellular Signaling
| publisher = W. H. Freeman
| url = http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=mcb&part=A5717
| accessdate = 2010-09-19
|archive-date = 2010-02-06
|archive-url = https://web.archive.org/web/20100206153500/http://www.ncbi.nlm.nih.gov/bookshelf/br.fcgi?book=mcb&part=A5717
|dead-url = no
}}</ref>
Pada [[eukariota]], transduksi ekstraselular terjadi oleh [[sekresi]] [[molekul]] tertentu yang diklasifikasikan menjadi tiga bagian [[endokrin]], [[parakrin]], dan [[otokrin]] berdasarkan jarak tempuh sinyalisyarat.
Proses transduksi oleh akson memungkinkan [[sel saraf]] untuk melakukan regulasi terhadap sel target seperti [[sel otot]] yang terletak jauh sekali dari pusat saraf. ▼=== Sinyal endokrin ===
Sinyal endokrin secara khusus disebut [[hormon]], mempunyai jarak tempuh yang sangat jauh dari [[organ]] endokrin tempat sintesis molekul dengan sel target. Pada hewan, hormon biasanya diusung oleh [[darah]] mengarungi jarak tempuh yang jauh tersebut.<ref>{{Cite book|last=Reece|first=Jane B.|last2=Meyers|first2=Noel|last3=Urry|first3=Lisa A.|last4=Cain|first4=Michael L.|last5=Wasserman|first5=Steven A.|last6=Minorsky|first6=Peter V.|date=2015-05-20|url=https://books.google.co.id/books?id=5t6aBQAAQBAJ&pg=PA1020|title=Campbell Biology Australian and New Zealand Edition|location=|publisher=Pearson Higher Education AU|isbn=978-1-4860-1229-9|pages=1020|language=en|url-status=live}}</ref>
=== Sinyal parakrin ===
Molekul sinyalisyarat parakrin yang dilepaskan oleh sebuah sel hanya berpengaruh terhadap sel target yang berada disekitarnya. Salah satu contoh sinyalisyarat parakrin adalah pulsa elektrik yang dilepaskan oleh [[neuron]] ke sel saraf yang lain, dan dari neuron ke [[sel otot]].<ref>{{Cite book|last=University|first=The Open|date=|url=https://books.google.co.id/books?id=z76rDAAAQBAJ&pg=PT15|title=Cell signalling|location=|publisher=The Open University|isbn=|pages=15|language=en|url-status=live}}</ref>
Saat teraktivasi oleh sinyalisyarat parakrin dari sel saraf lain, neuron mengirimkan impuls elektrik secara cepat di sepanjang akson; ketika impuls mencapai ujung akson, ujung saraf akan mensekresikan sinyalisyarat kimiawi yang disebut neurotransmiter. Sinyal ini disekresikan ke ''cell junctions'' khusus yang disebut ''chemical synapses''.
<!-- Synaptic signaling lebih tepat daripada endocrine signaling dalam hal waktu dan tempat. -->
▲ Proses transduksi oleh akson memungkinkan [[sel saraf]] untuk melakukan regulasi terhadap sel target seperti [[sel otot]] yang terletak jauh sekali dari pusat saraf.
=== Sinyal otokrin ===
Sinyal otokrin merupakan sinyalisyarat yang direspon oleh sel-sel sejenis dengan sel yang melepaskan molekul sinyalisyarat. [[Faktor pertumbuhan]] merupakan sinyalisyarat jenis ini, yang merupakan stimulator bagi sel-sel sejenis untuk tumbuh berkembang dan melakukan [[proliferasi]]. Sinyal otokrin sangat umum ditemukan dalam kasus [[tumor|tu]]<nowiki/>sekresi sel-sel dari grup yang serupa akan berikatan kembali dengan pencerapnya sendiri. Autocrine signaling merupakan tipe paling efektif ketika dilakukan secara serempak dengan sel-sel tetangga yang tipenya sama.
* Autocrine signaling; tipeTransduksi ini dapat mengkoordinasi keputusan dengan grup-grup sel serupa. Pada autocrine signaling, sel mensekresikan molekul sinyal yang dapat berikatan kembali dengan reseptornya sendiri. Autocrine signaling merupakan tipe paling efektif ketika dilakukan secara serempak dengan sel-sel tetangga yang tipenya sama. Autocrine signaling dianggap menjadisebagai suatu mekanisme yang mungkin mendasari "efek komunitas" yang diamati pada perkembangan seluler awal, selama grup sel-sel serupa dapat menanggapimerespon sinyalisyarat yang menginduksi diferensiasi tapitetapi tidak dapat pada sel tunggal bertipe sama yang terisolir. Sel kanker seringkalisering kali menggunakan autocrine signaling untuk mengatasi kontrol normal pada perkembangbiakan dan kelangsungan hidup sel.
== PencerapReseptor molekul sinyalisyarat ==
Ada 2dua tipe reseptor yaitu [[reseptor intraseluler]] dan [[reseptor permukaan sel]]. Reseptor intraseluler ada yang lambat (mengubah ekspresi gen) dan cepat (mengubah fungsi protein). Contoh reseptor intraseluler yang cepat adalah sinyalisyarat gas nitrat oksida (NO) yang berikatan secara langsung dengan enzim dibagiandi bagian dalam sel target.
Gap junctions membolehkan informasi sinyalisyarat untuk dibagi dengan sel-sel tetangga. Saluran-saluran gap junctions membolehkan pertukaran molekul-molekul sinyalisyarat intraseluler kecil (perantara intraseluler), seperti Ca2+ dan cyclic AMP, tetapi bukan makromolekul, seperti protein atau asam nukleat. Sel-sel yang terhubung dengan gap junctions dapat berkomunikasi dengan sel lainnya secara langsung.
Tiga kelas terbesar pada protein reseptor permukaan sel adalah reseptor terhubung kanal ion, [[reseptor terhubung-protein G]] (GPCR),<ref>{{Cite book|last=Devi|first=Lakshmi A.|date=2008-03-01|url=https://books.google.co.id/books?id=sW2SY9zzydMC|title=The G Protein-Coupled Receptors Handbook|location=|publisher=Springer Science & Business Media|isbn=978-1-59259-919-6|pages=126|language=en|url-status=live}}</ref> dan reseptor terhubung enzim.
<u>3 kelas terbesar pada protein reseptor permukaan sel adalah ion-channel-linked, G-protein-linked, dan enzyme-linked receptors.</u>
* Ion-channel-linkedReseptor receptorsterhubung kanal ion juga dikenal sebagai transmitter-gatedkanal ion channelsteraktivasi ligan atau ionotropicreseptor receptorsionotropik. MembukaReseptor ini membuka atau menutup secara singkat sebagai jawabanrespon atas pengikatan suatu neurotransmiter.
* GReseptor terhubung-protein -linked receptorsG (GPCR): memerantarai respon terhadap berbagai macam molekul sinyalisyarat, meliputi hormon, neurotransmiter, dan perantara lokal. Semua G-protein-linked receptorsGPCR termasuk famili besar homolog , protein 7-pass transmembrane proteins. Protein reseptorReseptor ini dapat mengaktivasi atau inaktivasi enzim yang terikat pada membran plasma atau kanal ion channel melewati protein G secara tidak langsung. ▼
* Enzyme-linkedReseptor receptorsterhubung enzim memiliki 6enam subfamili yaitu receptor[[reseptor tyrosinetirosin kinase ]], tyrosinereseptor- kinaseterhubung associatedtirosin- receptorskinase, receptorlikereseptor mirip tyrosinetirosin phosphatasesfosfatase, receptorreseptor serine/threonine kinaseskinase, receptor guanylylreseptor guanilil cyclasessiklase, dan reseptor terhubung histidine-kinase -associated receptors. Protein reseptor ini merupakan protein transmembran dengan domain pengikatan ligan pada permukaan luar membran plasma. Contoh: kemotaksis bakteri yang diperantarai oleh reseptor kemotaksi terhubung histidine-kinase -associated chemotaxis receptors. ▼▲* G-protein-linked receptors: memerantarai respon terhadap berbagai macam molekul sinyal,meliputi hormon, neurotransmiter, dan perantara lokal. Semua G-protein-linked receptors termasuk famili besar homolog, 7-pass transmembrane proteins. Protein reseptor ini dapat mengaktivasi atau inaktivasi enzim yang terikat pada membran plasma atau ion channel melewati protein G secara tidak langsung.
▲* Enzyme-linked receptors memiliki 6 subfamili yaitu receptor tyrosine kinase, tyrosine-kinase associated-receptors, receptorlike tyrosine phosphatases, receptor serine/threonine kinases,receptor guanylyl cyclases, dan histidine-kinase-associated receptors. Protein reseptor ini merupakan protein transmembran dengan domain pengikatan ligan pada permukaan luar membran plasma. Contoh: kemotaksis bakteri yang diperantarai oleh histidine-kinase-associated chemotaxis receptors.
== Transduksi pada tumbuhan ==
Reseptor serine/threonin kinase berfungsi sebagai reseptor permukaan sel tumbuhan. Perbedaan dengan sel hewan adalah kebanyakan reseptor permukaan sel hewan adalah G-protein-linked receptors, sedangkan kebanyakan di tumbuhan adalah enzyme-linked receptors. Kelas terbesar enzyme-linked receptors di hewan adalah reseptor tirosin kinase. Tipe yang paling melimpah pada reseptor tumbuhan ini adalah Leucine-rich repeats (LRR) proteins.<ref>{{Cite book|last=Spanu|first=Pietro D.|last2=Panstruga|first2=Ralph|date=2017-04-20|url=https://books.google.co.id/books?id=SG8vDwAAQBAJ&pg=PA172|title=Biotrophic Plant-Microbe Interactions|location=|publisher=Frontiers Media SA|isbn=978-2-88945-138-8|pages=172|language=en|url-status=live}}</ref> LRR reseptor kinase berbeda disebut BRI1 bertindak sebagai reseptor hormon steroid permukaan sel pada Arabidopsis.
Tumbuhan dan hewan menggunakan protein yang merangsang cahaya untuk merasa cahaya pada panjang gelombang yang berbeda. Di tumbuhan, biasanya dikenal sebagai fotoreseptor. Hewan menggunakan beberapa famili fetoprotein sama yang digunakan oleh tumbuhan. Fotoprotein hewan yang paling luas dipelajari adalah rhodopsin yang terikat membran, G-protein-linked receptors yang meregulasi ion channel pada sel-sel retina yang sensitif terhadap cahaya. Fotoprotein tumbuhan yang paling dikenal adalah fitokrom yang ada di semua tumbuhan dan beberapa algae. Walaupun fitokrom memiliki aktivitas serine/threonin kinase, sebagian strukturnya menyerupai hisridin kinase yang terlibat dalam kemotaksis bakteri. Fitokrom dapat mendeteksi cahaya merah. Tumbuhan merasa cahaya biru dengan menggunakan 2 tipe fetoprotein yaitu fototropin dan kriptokrom. Fototropin berhubungan dengan membran plasma dan sebagian bertanggung jawab untuk fototropisme. Kriptokrom merupakan flavoprotein yang sensitif terhadap cahaya biru. Secara struktur, kriptokrom berkaitan dengan enzim yang sensitif terhadap cahaya biru yang disebut fotoliase, yang terlibat dalam perbaikan kerusakan DNA yang diinduksi ultraviolet pada semua organisme, kecuali sebagian besar mamalia. Tidak seperti fitokrom, kriptokrom juga ditemukan di hewan dan tidak memiliki aktivitas perbaikan DNA, tetapi kriptokrom dianggap berkembang dari fotoliase.
== RujukanReferensi ==
{{reflist}}
[[Kategori:{{Biologi sel]]nav}}
[[Kategori:Biologi sel]]
[[ar:تأشير الخلية]]
[[Kategori:Persinyalan sel| ]]
[[ca:Comunicació cel·lular]]
[[cs:Buněčná signalizace]]
[[en:Cell signaling]]
[[es:Comunicación celular]]
[[fi:Soluviestintä]]
[[pt:Sinalização celular]]
[[ru:Передача сигнала в клетке]]
[[sr:Ћелијска комуникација]]
[[uk:Сигнальні системи клітин]]
| 