Courtesy of QuantaMagazine

Bagaimana Metabolisme Sel Mengatur Nasib dan Perkembangan Embrio Kita

21 Mar 2025, 07.00 WIB

44 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Metabolisme memiliki peran yang lebih besar dalam diferensiasi sel daripada yang sebelumnya dipahami.
Keputusan diferensiasi sel dapat dipengaruhi oleh ketersediaan nutrisi dan keadaan metabolisme.
Penelitian ini membuka kemungkinan untuk manipulasi terapeutik dalam pengobatan kanker dan penyakit lainnya melalui pengaturan metabolisme.

Setiap makhluk hidup dimulai dari satu sel yang kemudian membelah dan berkembang menjadi banyak sel dengan berbagai jenis. Sel-sel ini harus menentukan jenisnya, seperti menjadi sel kulit atau sel saraf, melalui proses yang dipengaruhi oleh gen. Namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa metabolisme sel, yaitu reaksi kimia yang memberikan energi dan bahan untuk pertumbuhan, juga memainkan peran penting dalam menentukan jenis sel. Misalnya, jika sel tidak memiliki bahan yang cukup, mereka tidak dapat berkembang menjadi jenis sel tertentu meskipun ada sinyal untuk melakukannya.

Salah satu contoh menarik adalah pada jamur lendir Dictyostelium. Ketika makanan langka, sel-sel ini akan berkumpul dan membentuk bentuk multicellular untuk bertahan hidup. Penelitian menunjukkan bahwa kekurangan nutrisi tertentu, seperti sulfur, dapat memicu perubahan besar dalam cara sel berfungsi. Temuan ini menunjukkan bahwa metabolisme sel tidak hanya penting untuk menghasilkan energi, tetapi juga dapat mempengaruhi keputusan perkembangan sel, yang bisa berimplikasi pada pemahaman kita tentang kanker dan penyakit lainnya.

--------------------

Analisis Kami: Penemuan ini sangat revolusioner karena menggeser paradigma lama yang terlalu tergantung pada gen sebagai penentu utama nasib sel, menunjukkan metabolisme sebagai penjaga utama keputusan seluler. Dengan pemahaman ini, riset masa depan harus fokus pada hubungan dinamis antara lingkungan metabolik dan ekspresi gen untuk mengembangkan terapi yang lebih efektif dan personal.

--------------------

Analisis Ahli:

Jan Żylicz: Metabolisme dan epigenetik berinteraksi secara kompleks selama diferensiasi sel, mengubah cara kita memahami pengontrol perkembangan embrio.

Berna Sozen: Glukosa dan metabolit lain berperan penting dalam tahap awal pembentukan lapisan embrionik.

Jared Rutter: Metabolisme bisa menentukan apakah sebuah sel mampu bertransformasi menjadi tipe sel tertentu, bukan hanya gennya.

Lydia Finley: Metabolit berfungsi sebagai modulator epigenetik yang kunci dalam mengatur identitas sel dan kanker.

Kathryn Wellen: Nukleus bukan hanya lokasi penyimpanan DNA tapi juga pusat metabolik yang aktif mempengaruhi epigenetik.

--------------------

What's Next: Di masa depan, manipulasi metabolisme sel akan menjadi pendekatan utama dalam terapi penyakit terkait diferensiasi sel, termasuk kanker dan gangguan perkembangan, serta membuka pemahaman lebih dalam tentang interaksi antara gen dan lingkungan dalam menentukan nasib sel.

Referensi:
[1] https://www.quantamagazine.org/how-metabolism-can-shape-cells-destinies-20250321/

Pertanyaan Terkait

Apa peran metabolisme dalam diferensiasi sel?

Metabolisme berperan penting dalam diferensiasi sel dengan menyediakan bahan dan energi yang diperlukan untuk proses tersebut.

Siapa Jan Żylicz dan apa kontribusinya dalam penelitian ini?

Jan Żylicz adalah seorang biologi perkembangan yang meneliti peran metabolisme dalam pengembangan embrio, menekankan pentingnya metabolisme dalam pengambilan keputusan sel.

Bagaimana penelitian Erika Pearce pada slime mold berkontribusi pada pemahaman kita tentang metabolisme?

Penelitian Erika Pearce menunjukkan bahwa kekurangan nutrisi pada slime mold dapat memicu perubahan dari bentuk sel tunggal menjadi bentuk multiseluler, yang dipicu oleh keadaan metabolisme.

Apa hubungan antara mitokondria dan pengambilan keputusan sel?

Mitokondria dapat mengirimkan sinyal yang mempengaruhi keputusan diferensiasi sel, menunjukkan bahwa mereka berperan lebih dari sekadar penyedia energi.

Mengapa alpha-ketoglutarate penting dalam diferensiasi sel?

Alpha-ketoglutarate penting karena dapat mempercepat diferensiasi sel punca menjadi sel yang akan membentuk plasenta.