Courtesy of QuantaMagazine

Sel Itu Ramai dan Hidup: Mengungkap Rahasia Keramaian Molekul Dalam Sel

Memahami bagaimana tingkat keramaian molekul di dalam sel diatur secara dinamis dan bervariasi antar jenis sel dan organisme untuk mendukung fungsi biologis secara optimal.

18 Feb 2026, 07.00 WIB

36 dibaca

Ikhtisar 15 Detik

Sel mengatur tingkat kerumunan untuk memfasilitasi reaksi biokimia penting.
mTORC1 berperan sebagai pengatur dinamis untuk sifat fisik sitoplasma.
Penelitian di organisme multiseluler memperlihatkan kerumunan yang lebih kompleks dibandingkan dengan kultur sel.

Woods Hole, Amerika Serikat - Sel selama ini sering digambarkan seperti sebuah pabrik yang teratur dan tenang. Namun, penelitian terbaru menunjukkan bahwa sel sebenarnya adalah tempat yang sangat ramai dan penuh aktivitas seperti klub malam yang padat. Molekul-molekul di dalamnya bergerak dan berinteraksi dalam ruang yang sangat terbatas, sehingga pertemuan antara molekul-molekul penting untuk reaksi biokimia bisa terjadi dengan efektif.

Para ilmuwan menggunakan partikel khas yang disebut GEMs, yaitu nanopartikel berukuran mirip ribosom, yang bisa diberikan tanda fluoresen agar bisa dilacak pergerakannya dalam sel. Dengan cara ini, mereka dapat mengamati bagaimana molekul bergerak dan berdesak-desakan di berbagai bagian sel dan dalam kondisi nutrisi yang berbeda.

Penelitian membuktikan bahwa sel menggunakan ribosom sebagai agen keramaian yang mengatur kepadatan dan kelancaran pergerakan molekul. Sebagai contoh, saat mTORC1, sensor nutrisi utama dalam sel, dihambat, jumlah ribosom berkurang dan molekul dalam sel menjadi lebih cair sehingga lebih mudah bergerak.

Selain studi di kultur sel, penelitian di organisme hidup seperti cacing C. elegans yang transparan menunjukkan keramaian yang jauh lebih tinggi daripada yang diperkirakan dari sel kultur. Ini menimbulkan pertanyaan bagaimana sel mengatur pergerakan molekul dalam kondisi yang sangat padat dan kompleks, termasuk melalui peran protein scaffolding seperti ANC-1.

Penemuan ini membuka jalan bagi pemahaman baru tentang bagaimana berbagai jenis sel dan jaringan menyesuaikan tingkat keramaiannya sesuai kebutuhan fungsionalnya. Hal ini juga berpotensi membantu penelitian kanker dan penyakit lain yang mengubah sifat fisik sel, serta mendukung pengembangan teknologi dan terapi medis di masa depan.

Referensi:
[1] https://www.quantamagazine.org/the-biophysical-world-inside-a-jam-packed-cell-20260218/

Analisis Ahli

Liam Holt

"mTORC1 mengatur tingkat keramaian dengan mengontrol jumlah ribosom, yang berdampak langsung pada sifat fisik internal sel."

Simone Reber

"Metrik densitas sel dapat melengkapi konsep keramaian dan menunjukkan bahwa inti sel dan sitoplasma memiliki kerapatan yang konsisten antar spesies."

G.W. Gant Luxton

"Pengamatan pada organisme hidup seperti C. elegans mengungkapkan keramaian yang jauh lebih tinggi dan mekanisme scaffolding yang penting untuk pengaturan pergerakan molekul."

Analisis Kami

"Penemuan bahwa sel mengatur keramaian molekul secara dinamis dan berbeda antar tipe serta kondisi menandai paradigma baru dalam biologi sel yang menggabungkan fisika untuk memahami kehidupan secara lebih utuh. Ini juga menggarisbawahi kebutuhan mendalami kondisi sebenarnya in vivo daripada hanya mengandalkan studi kultur sel yang terlalu disederhanakan."

Prediksi Kami

Penelitian lebih lanjut akan mengungkap beragam mekanisme pengaturan keramaian dalam sel dari berbagai jaringan dan organisme, yang berpotensi mempengaruhi pemahaman penyakit dan pengembangan terapi yang menargetkan sifat fisik seluler.

Pertanyaan Terkait

Apa yang ditemukan oleh para ilmuwan tentang kerumunan di dalam sel?

Para ilmuwan menemukan bahwa sel jauh lebih dinamis dan padat daripada yang diperkirakan sebelumnya, dengan kerumunan molekul yang aktif dikelola untuk mengoptimalkan reaksi kimia.

Mengapa mTORC1 penting dalam regulasi kerumunan sel?

mTORC1 adalah regulator utama pertumbuhan sel yang mempengaruhi produksi ribosom dan dengan demikian memengaruhi tingkat kerumunan di dalam sel.

Apa peran ribosom dalam kerumunan di dalam sitoplasma?

Ribosom berfungsi sebagai agen kerumunan alami, membantu mengatur kepadatan molekul di dalam sitoplasma.

Bagaimana penelitian menggunakan Caenorhabditis elegans berbeda dari penelitian di kultur sel?

Penelitian menggunakan Caenorhabditis elegans memberikan wawasan baru tentang bagaimana kerumunan berfungsi dalam konteks organisme multiseluler yang lebih kompleks dibandingkan dengan kultur sel.

Apa yang diungkapkan penelitian terbaru tentang kepadatan sel dari berbagai spesies?

Penelitian terbaru mengungkap bahwa kepadatan sel bervariasi antar spesies, dengan inti sel memiliki kepadatan yang hampir sama di semua spesies yang diteliti.