Jika Anda mengambil biologi sekolah menengah, Anda mungkin belajar tentang pembelahan sel: proses penting dalam semua bentuk kehidupan yang resmi disebut mitosis. Selama lebih dari seratus tahun, siswa telah belajar bahwa selama mitosis, sel induk menjadi bulat sebelum membagi menjadi dua sel anak yang sama ukuran dan bentuknya. Namun, sebuah studi baru mungkin akan menulis ulang banyak, banyak buku teks biologi.
Para peneliti mengungkapkan bahwa mitosis tidak selalu menampilkan pembulatan sel (ketika sel induk menjadi bulat), artinya sel-sel anak yang dihasilkan tidak selalu simetris, juga tidak membawa fungsi yang sama. Pekerjaan mereka dijelaskan dalam sebuah studi yang diterbitkan Kamis dalam jurnal Science, dan memiliki implikasi penting untuk memahami pembelahan sel dalam penyakit seperti kanker.
“Dikatakan bahwa ketika sel membelah, akan menghasilkan bentuk bola yang seragam. Namun, studi kami menunjukkan bahwa dalam organisme hidup nyata, tidak semudah itu,” kata Shane Herbert, penulis utama studi dan peneliti di fakultas Biologi, Kedokteran, dan Kesehatan Universitas Manchester, dalam sebuah pernyataan universitas.
Dalam studi baru ini, para peneliti mengamati pembentukan pembuluh darah pada embrio ikan zebra. Pertumbuhan pembuluh baru terdiri dari sel-sel yang bergerak lambat dipimpin oleh satu sel yang bergerak cepat. Ketika sel pemimpin menjalani mitosis, itu tidak menjadi bulat atau mengalami pembulatan. Pembagian asimetris memungkinkannya untuk membentuk dua sel yang berbeda: satu sel yang bergerak lambat dan satu sel yang bergerak cepat untuk mengambil alih tempat sel induk. Sebelumnya, ilmuwan terutama mengaitkan pembelahan sel asimetris dengan sel yang disebut sel punca.
“Menyusun embrio ikan zebra yang transparan berusia 1 hari memungkinkan kita untuk mempelajari proses dinamis seperti pembelahan sel di dalam organisme hidup,” kata Holly Lovegrove, penulis utama studi dan dosen ilmu jantung di Universitas Manchester. “Kami oleh karena itu dapat membuat film tentang perilaku sel yang mendasar ini dan dengan demikian mengungkap aspek-aspek baru yang menarik tentang bagaimana jaringan tumbuh.”
Selain itu, para peneliti mencatat bahwa bentuk sel induk dapat menentukan apakah pembagian akan simetris atau asimetris. Misalnya, mereka mengamati bahwa sel yang lebih pendek dan lebih lebar lebih mungkin menjadi bulat dan membelah menjadi dua sel anak yang mirip. Sebaliknya, sel yang lebih panjang dan lebih tipis tidak “membulat,” dan sebagai hasilnya, membelah secara asimetris.
Untuk menyelidiki lebih lanjut hal ini, Herbert, Lovegrove, dan rekan-rekan mereka memanipulasi ukuran sel induk manusia melalui mikropaterning. “Mikropaterning memungkinkan kita untuk menghasilkan remah-protein mikroskopis yang berbentuk khusus yang dapat ditempel oleh sel,” jelas Georgia Hulmes, penulis utama studi dan peneliti pascadoktoral di Sekolah Ilmu Biologi Universitas Manchester. “Sel kemudian akan mengambil bentuk remah. Oleh karena itu, ini memungkinkan kita untuk mengubah bentuk sel dan menguji bagaimana bentuk ini mempengaruhi pembelahan sel selanjutnya.”
“Penelitian kami menunjukkan bahwa bentuk sel sebelum membelah secara mendasar dapat mengarahkan apakah sel tersebut menjadi bulat, dan yang lebih penting, apakah anak-anaknya simetris atau asimetris baik dari segi ukuran maupun fungsi,” kata Herbert.
Akibatnya, ilmuwan suatu hari nanti mungkin dapat menghasilkan sel dengan fungsi yang berbeda dengan mengontrol bentuk sel induk mereka. Secara lebih luas, analisis mereka menyarankan bahwa pembelahan asimetris memainkan peran penting dalam penciptaan berbagai jaringan dan organ. Studi ini juga memiliki implikasi penting bagi penyakit seperti kanker, di mana pembelahan asimetris dapat menyebabkan perilaku sel yang berbeda yang potensial terkait dengan perkembangan kanker.
Sementara itu, pikiran kita bersama semua siswa, orang tua, dan administrator sekolah yang mungkin segera harus mengeluarkan jumlah uang yang sangat besar untuk buku teks yang diperbarui.