- Enzim inti
- Klasifikasi enzim inti
- Jenis nuklease
- Endonuklease
- Batasan endonuklease
- Eksonuklease
- Patofisiologi karyolisis
- Temuan dari mikroskop cahaya
- Referensi
The kariolisis adalah salah satu perubahan yang diidentifikasi dalam inti sel ketika mati ini dari Noxa atau kerusakan eksternal, seperti akibat hipoksia (suplai oksigen tidak mencukupi) atau toksik.
Namanya berasal dari bahasa Yunani karyon, yang berarti "inti" dan lisis, yang dapat diartikan sebagai "atenuasi" atau pelarutan "; oleh karena itu istilah karyolysis secara harfiah berarti "penghapusan inti".
Fenomena ini terjadi selama tahap nekrofanerosis, seperti pyknosis dan kariorrhexis, dan ini mungkin satu-satunya perubahan inti atau termasuk dalam kontinum yang dimulai dengan pyknosis, melewati kariorrhexis dan berakhir pada karyolisis.
Seperti pada karyorrhexis, perubahan inti mendahului perubahan sitoplasma dan proses secara keseluruhan disertai dengan peradangan pada matriks ekstraseluler, suatu karakteristik dari nekrosis dan dapat dianggap sebagai perbedaan mendasar dengan apoptosis, di mana tidak ada ada komplemen inflamasi.
Kariolisis terjadi karena aksi enzim nukleus yang pada kondisi normal membantu melepaskan dan memecah DNA sehingga dapat ditranskripsikan, namun pada kondisi kematian sel akibat noxa (nekrosis) nukleus mulai hancur secara keseluruhan.
Enzim inti
Enzim inti sel berlipat ganda dan sangat spesifik, sangat penting untuk fisiologi DNA dan RNA.
Karena gen dan kromosom terstruktur membentuk kromatin, transkripsi dan replikasi DNA hampir tidak mungkin terjadi, karena ini adalah rantai yang berkesinambungan, sangat panjang dan dengan konformasi spasial tiga dimensi yang sangat kompleks.
Untuk memudahkan proses replikasi dan transkripsi, enzim inti "memotong" fragmen DNA yang akan ditranskripsi, sehingga memungkinkan RNA untuk digabungkan ke rantai linier asam deoksiribonukleat dengan awal dan akhir yang sangat jelas.
Juga dikenal sebagai "fosfodiesterase", enzim nuklir mampu memecah ikatan fosfodiester, bagian penting dalam struktur asam nukleat, sementara juga mengatur kadar AMP dan GMP siklik di dalam sel.
Klasifikasi enzim inti
Bergantung pada situs di mana endonuklease memberikan efeknya, mereka diklasifikasikan menjadi dua kategori besar: nuklease dan ligase.
Hingga saat ini, efek enzim nuklease, yang bertanggung jawab untuk "memotong" potongan DNA untuk memungkinkan replikasi, telah dijelaskan secara kasar; namun, setelah transkripsi fragmen DNA selesai, ia harus diintegrasikan kembali ke dalam dari untai besar asam deoksiribonukleat yang memilikinya dan juga melakukannya dalam posisi tertentu.
Di sinilah "ligase" berperan, enzim yang mampu "menempel" di tempatnya seutas DNA yang sebelumnya dibelah oleh fosfodiesterase.
Keseimbangan antara nuklease dan ligase memungkinkan integritas materi genetik dipertahankan, sehingga ketika aktivitas satu enzim melebihi yang lain, masalah dapat diprediksi.
Jenis nuklease
Untuk memahami peran fosfodiesterase dalam karyolisis, penting untuk mengetahui berbagai jenis yang ada, karena mereka bertanggung jawab untuk keseluruhan proses.
Dalam pengertian ini, ligase secara praktis tidak memiliki peran, bahkan aktivitas mereka dibatalkan, sehingga tidak mungkin untuk membalikkan proses yang diprakarsai oleh nuklease.
Jadi, bergantung pada situs di mana nuklease mengerahkan aksinya, mereka dibagi menjadi:
- Endonuklease
- Eksonuklease
- Pembatasan endonuklease
Selain enzim yang mampu membelah DNA (juga dikenal sebagai DNase), di dalam nukleus terdapat juga enzim dengan kemampuan untuk "memotong" dan memodelkan segmen RNA, ini dikenal sebagai ribonuklease atau RNase.
Meskipun enzim ini penting dalam fisiologi normal sel, selama proses nekrosis mereka memainkan peran sekunder.
Endonuklease
Endonuklease adalah enzim yang mampu memotong rantai DNA dari ujung bebasnya, yaitu mampu memisahkan DNA di titik mana pun dalam rantai.
Endonuklease dapat memotong DNA secara acak di daerah manapun tanpa mencocokkan urutan nukleotida tertentu.
Batasan endonuklease
Endonuklease restriksi adalah jenis endonuklease yang sangat khusus yang mampu mengidentifikasi urutan basa tertentu untuk memotong untai DNA pada titik tertentu.
Mereka diklasifikasikan menjadi tiga kelompok: Tipe I, Tipe II dan Tipe III.
Endonuklease restriksi tipe I membutuhkan ATP untuk berfungsi (sehingga memakan energi) dan mampu membelah hingga 1000 pasangan basa dari urutan pengenalan.
Untuk bagiannya, versi restriksi endonuklease yang paling sederhana adalah Tipe II; Dalam proses yang tidak membutuhkan energi, enzim ini mampu memotong DNA dalam panjang variabel dari urutan restriksi.
Terakhir, restriksi endonuklease tipe III, dalam proses yang juga mengonsumsi energi (ATP), memotong rantai DNA menjadi fragmen kecil yang tidak melebihi 25 pasangan basa dari titik pengenalan (restriksi).
Eksonuklease
Terakhir, eksonuklease adalah enzim yang mampu memotong DNA dari ujung rantai yang bebas, yaitu enzim khusus dalam rantai DNA linier yang sebelumnya dibelah oleh endonuklease.
Jadi, istilah ENDOnuclease mengacu pada kemampuan enzim untuk memotong untai DNA di dalam (ENDO = di dalam), sedangkan EXOnuclease menunjukkan bahwa enzim hanya dapat memotong DNA di ujung bebas (EXO = di luar) .
Aktivitas yang tersinkronisasi dan harmonis dari semua enzim ini memungkinkan proses replikasi dan transkripsi genetik yang kompleks; Namun, selama nekrosis, keseimbangan ini hilang dan DNA mulai terfragmentasi sampai hanya komponen dasarnya yang bebas dan tidak teratur yang tersisa, yang identik dengan kematian sel.
Patofisiologi karyolisis
Mengetahui sejumlah besar enzim yang ada di nukleus, serta cara mereka menjalankan fungsinya, tidaklah sulit untuk menyimpulkan patofisiologi karyolisis.
Semuanya dimulai sebagai hilangnya homeostasis antara enzim nuklease dan ligase, efek yang terakhir jauh dilampaui oleh yang pertama; artinya, lebih banyak DNA yang dihancurkan daripada yang bisa diperbaiki.
Pada contoh pertama, endonuklease memotong rantai DNA yang panjang menjadi fragmen-fragmen kecil, yang selanjutnya direduksi lebih lanjut oleh endonuklease lainnya.
Akhirnya fragmen-fragmen yang lebih pendek dilisis dari ujungnya oleh eksonuklease sampai tidak ada jejak material nuklir yang terorganisir, yang terurai secara enzimatis.
Temuan dari mikroskop cahaya
Dalam mikroskop cahaya, sel-sel yang telah mengalami karyolisis tampak benar-benar merah jambu (eosinofilik), sehingga mustahil untuk mengidentifikasi bahan inti yang diwarnai ungu.
Dalam beberapa kasus noda atau "hantu" dapat terlihat di area di mana inti sel dulu berada, tetapi secara umum warna dominan adalah merah muda, karena tidak ada struktur inti yang lebih terorganisir yang mampu menangkap hematoksilin.
Referensi
- Van Cruchten, S., & Van Den Broeck, W. (2002). Aspek morfologi dan biokimia dari apoptosis, onkosis dan nekrosis. Anatomi, histologi, embriologi, 31 (4), 214-223.
- Parafiniuk, M. (1998). Fenomena karyolysis dalam pemeriksaan sitofotomorfometri. Dalam Annales Academiae Medicae Stetinensis (hlm. 1-87).
- Tolbert, PE, Shy, CM, & Allen, JW (1992). Mikronuklei dan anomali nuklir lainnya dalam apusan bukal: pengembangan metode. Penelitian Mutasi / Mutagenesis Lingkungan dan Subjek Terkait, 271 (1), 69-77.
- Levin, S., Bucci, TJ, Cohen, SM, Fix, AS, Hardisty, JF, Legrand, EK,… & Trump, BF (1999). Nomenklatur kematian sel: rekomendasi dari Komite ad hoc Society of Toxicologic Pathologists. Patologi toksikologi, 27 (4), 484-490.
- Zabiti, S. (2002). Perubahan homeostasis ionik selama cedera sel akibat hipoksia metabolik. Peran ion monovalen (Disertasi doktor, Universitas Granada).