32 Contoh Soal Kimia Materi Sel Punca Lengkap: Pilihan Ganda, Isian, Uraian, dan Menjodohkan

Pilihan Ganda

1. Apa definisi utama dari sel punca yang membedakannya dari sel biasa?
   • A. Sel yang hanya bisa membelah diri.
   • B. Sel yang hanya ditemukan pada embrio.
   • C. Sel yang mampu memperbarui diri dan berdiferensiasi menjadi berbagai jenis sel.
   • D. Sel yang tidak memiliki inti sel.
   Jawaban: C
   Pembahasan: Sel punca didefinisikan oleh dua karakteristik utama: kemampuan untuk memperbarui diri (self-renewal) melalui pembelahan dan kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi sel-sel khusus dengan fungsi yang berbeda.
2. Sel punca yang memiliki potensi untuk berdiferensiasi menjadi semua jenis sel dalam tubuh, termasuk sel-sel yang membentuk plasenta, disebut sel punca…
   • A. Unipoten.
   • B. Multipotent.
   • C. Pluripoten.
   • D. Totipoten.
   Jawaban: D
   Pembahasan: Sel punca totipoten adalah sel yang paling serbaguna, mampu membentuk organisme lengkap, termasuk jaringan ekstraembrionik seperti plasenta.
3. Jenis sel punca yang ditemukan pada orang dewasa dan biasanya terbatas pada jaringan spesifik tempat mereka berada adalah…
   • A. Sel punca embrionik.
   • B. Sel punca pluripoten terinduksi (iPS).
   • C. Sel punca mesenkimal.
   • D. Sel punca totipoten.
   Jawaban: C
   Pembahasan: Sel punca mesenkimal adalah salah satu contoh sel punca dewasa (adult stem cell) yang ditemukan di berbagai jaringan seperti sumsum tulang, lemak, dan lain-lain, dengan potensi multipoten.
4. Proses di mana sel punca berkembang menjadi sel-sel khusus dengan fungsi tertentu disebut…
   • A. Proliferasi.
   • B. Apoptosis.
   • C. Diferensiasi.
   • D. Replikasi.
   Jawaban: C
   Pembahasan: Diferensiasi adalah proses fundamental di mana sel-sel yang belum terspesialisasi (seperti sel punca) memperoleh karakteristik dan fungsi sel-sel khusus.
5. Faktor transkripsi utama yang sering digunakan untuk menginduksi sel punca pluripoten terinduksi (iPSC) dari sel somatik dewasa adalah, KECUALI…
   • A. Oct4.
   • B. Sox2.
   • C. Klf4.
   • D. p53.
   Jawaban: D
   Pembahasan: Oct4, Sox2, dan Klf4 (bersama c-Myc) adalah “faktor Yamanaka” yang esensial untuk reprogramming sel somatik menjadi iPSC. p53 adalah gen penekan tumor.
6. Sinyal kimia ekstraseluler yang berperan penting dalam mempertahankan keadaan tidak terdiferensiasi sel punca embrionik adalah…
   • A. Faktor pertumbuhan epidermal (EGF).
   • B. Faktor penghambat leukemia (LIF).
   • C. Insulin.
   • D. Glukagon.
   Jawaban: B
   Pembahasan: LIF (Leukemia Inhibitory Factor) adalah sitokin yang penting untuk mempertahankan pluripotensi sel punca embrionik pada tikus.
7. Media kultur yang digunakan untuk menumbuhkan sel punca seringkali diperkaya dengan berbagai faktor pertumbuhan dan sitokin. Fungsi utama komponen ini adalah…
   • A. Membunuh sel yang tidak diinginkan.
   • B. Menghambat pembelahan sel.
   • C. Mendorong proliferasi dan/atau diferensiasi yang terkontrol.
   • D. Mengubah genetik sel.
   Jawaban: C
   Pembahasan: Faktor pertumbuhan dan sitokin adalah sinyal molekuler yang mengatur pertumbuhan, kelangsungan hidup, dan diferensiasi sel punca.
8. Salah satu aplikasi utama sel punca dalam terapi adalah…
   • A. Produksi vaksin.
   • B. Transplantasi organ lengkap.
   • C. Regenerasi jaringan yang rusak.
   • D. Modifikasi genetik virus.
   Jawaban: C
   Pembahasan: Terapi sel punca berfokus pada penggunaan sel punca untuk memperbaiki atau mengganti jaringan yang rusak atau sakit, contohnya pada penyakit Parkinson atau cedera tulang belakang.
9. Sel punca hematopoietik (HSC) adalah contoh sel punca dewasa yang multipoten, yang dapat ditemukan di…
   • A. Otak.
   • B. Sumsum tulang.
   • C. Kulit.
   • D. Hati.
   Jawaban: B
   Pembahasan: HSC bertanggung jawab untuk menghasilkan semua jenis sel darah dan ditemukan terutama di sumsum tulang.
10. Apa peran utama epigenetika dalam regulasi sel punca?
    • A. Mengubah urutan DNA sel punca.
    • B. Mengontrol ekspresi gen tanpa mengubah urutan DNA.
    • C. Menentukan jenis sel punca.
    • D. Mempercepat pembelahan sel.
    Jawaban: B
    Pembahasan: Epigenetika, seperti metilasi DNA dan modifikasi histon, mengatur gen mana yang dihidupkan atau dimatikan, yang sangat krusial dalam mempertahankan pluripotensi dan mengarahkan diferensiasi sel punca.
11. Lingkungan mikro (niche) sel punca memainkan peran krusial dalam mempertahankan sifat sel punca. Komponen utama niche ini adalah…
    • A. Hanya sel-sel tetangga.
    • B. Hanya matriks ekstraseluler.
    • C. Kombinasi sel-sel tetangga, matriks ekstraseluler, dan faktor larut.
    • D. Hanya faktor pertumbuhan.
    Jawaban: C
    Pembahasan: Niche sel punca adalah lingkungan kompleks yang terdiri dari berbagai komponen seluler dan non-seluler yang secara kolektif mengatur perilaku sel punca.
12. Ketika sel punca berdiferensiasi, terjadi perubahan signifikan pada profil ekspresi gennya. Proses ini melibatkan…
    • A. Penghapusan gen-gen tertentu.
    • B. Perubahan permanen pada kode genetik.
    • C. Aktivasi dan penekanan gen-gen spesifik.
    • D. Produksi protein yang sama.
    Jawaban: C
    Pembahasan: Diferensiasi sel melibatkan perubahan dinamis dalam ekspresi gen, di mana gen-gen yang relevan untuk fungsi sel baru diaktifkan dan gen-gen pluripotensi ditekan.
13. Sel punca pluripoten terinduksi (iPSC) menawarkan keuntungan dibandingkan sel punca embrionik (ESC) dalam hal etika karena…
    • A. Lebih mudah didapatkan.
    • B. Tidak memerlukan penghancuran embrio.
    • C. Lebih stabil secara genetik.
    • D. Lebih efisien dalam diferensiasi.
    Jawaban: B
    Pembahasan: iPSC dibuat dari sel somatik dewasa, sehingga menghindari masalah etika yang terkait dengan penggunaan embrio manusia.
14. Salah satu risiko potensial dalam terapi sel punca adalah pembentukan teratoma, yaitu…
    • A. Tumor ganas yang hanya terdiri dari satu jenis sel.
    • B. Tumor jinak yang terdiri dari jaringan dari tiga lapisan germinal.
    • C. Penolakan imun oleh tubuh pasien.
    • D. Infeksi bakteri akibat injeksi sel.
    Jawaban: B
    Pembahasan: Teratoma adalah tumor yang seringkali jinak, terbentuk dari sel punca pluripoten yang berdiferensiasi secara tidak terkontrol menjadi berbagai jenis jaringan (seperti rambut, gigi, tulang).
15. Molekul sinyal Wnt Pathway sangat penting dalam regulasi sel punca karena…
    • A. Mendorong apoptosis sel punca.
    • B. Menghambat self-renewal.
    • C. Mempertahankan self-renewal dan pluripotensi.
    • D. Hanya terlibat dalam diferensiasi saraf.
    Jawaban: C
    Pembahasan: Jalur sinyal Wnt adalah salah satu jalur sinyal utama yang terlibat dalam regulasi self-renewal sel punca dan diferensiasi.
16. Proses metilasi DNA, yang merupakan modifikasi epigenetik penting dalam sel punca, melibatkan penambahan gugus metil (CH₃) pada basa…
    • A. Adenin.
    • B. Guanin.
    • C. Sitosin.
    • D. Timin.
    Jawaban: C
    Pembahasan: Metilasi DNA pada mamalia umumnya terjadi pada gugus sitosin di posisi CpG dinukleotida, yang berperan dalam penekanan ekspresi gen.
17. Selain faktor transkripsi, mikroRNA (miRNA) juga berperan dalam regulasi sel punca dengan cara…
    • A. Mengubah urutan DNA secara langsung.
    • B. Mengkode protein penting.
    • C. Mengatur ekspresi gen pada tingkat pasca-transkripsi.
    • D. Membentuk struktur ribosom.
    Jawaban: C
    Pembahasan: miRNA adalah molekul RNA non-coding kecil yang menekan ekspresi gen dengan mengikat mRNA target dan menghambat translasi atau memicu degradasi mRNA.
18. Potensi sel punca yang hanya dapat berdiferensiasi menjadi beberapa jenis sel dalam satu garis keturunan tertentu (misalnya, sel darah) disebut…
    • A. Totipoten.
    • B. Pluripoten.
    • C. Multipotent.
    • D. Unipoten.
    Jawaban: C
    Pembahasan: Sel punca multipoten memiliki kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi beberapa jenis sel yang terkait, tetapi tidak semua jenis sel.
19. Teknologi CRISPR/Cas9, meskipun bukan bagian langsung dari sel punca itu sendiri, sering digunakan dalam penelitian sel punca untuk tujuan…
    • A. Memanen sel punca dari pasien.
    • B. Mengedit genetik sel punca secara spesifik.
    • C. Menginduksi diferensiasi sel punca.
    • D. Mengukur ukuran sel punca.
    Jawaban: B
    Pembahasan: CRISPR/Cas9 adalah alat pengeditan gen yang kuat yang memungkinkan peneliti untuk memodifikasi gen dalam sel punca untuk mempelajari fungsinya atau memperbaiki mutasi genetik.
20. Apa yang menjadi salah satu tantangan utama dalam terapi sel punca yang melibatkan transplantasi?
    • A. Kekurangan sel punca yang tersedia.
    • B. Reaksi penolakan imun.
    • C. Sel punca terlalu cepat berdiferensiasi.
    • D. Biaya yang terlalu murah.
    Jawaban: B
    Pembahasan: Sama seperti transplantasi organ, transplantasi sel punca menghadapi tantangan penolakan imun, di mana sistem kekebalan tubuh pasien menyerang sel-sel donor.

Isian Singkat

1. Sel punca yang memiliki kemampuan untuk berdiferensiasi menjadi semua jenis sel tubuh, tetapi tidak dapat membentuk organisme lengkap karena tidak dapat membentuk plasenta, disebut sel punca __________.
   Jawaban: Pluripoten
2. Lingkungan mikro tempat sel punca berada dan diatur disebut __________.
   Jawaban: Niche
3. Proses di mana sel somatik dewasa diprogram ulang menjadi sel punca pluripoten mirip embrionik disebut __________.
   Jawaban: Reprogramming
4. Salah satu jalur sinyal utama yang berperan dalam mempertahankan pluripotensi sel punca embrionik dan self-renewal adalah jalur sinyal __________.
   Jawaban: Wnt
5. Penambahan gugus asetil pada histon (asetilasi histon) adalah modifikasi epigenetik yang umumnya terkait dengan __________ ekspresi gen.
   Jawaban: Peningkatan

Uraian

1. Jelaskan perbedaan mendasar antara sel punca embrionik dan sel punca dewasa dalam hal potensi dan sumbernya.
   Jawaban: Sel punca embrionik (ESC) berasal dari massa sel bagian dalam blastokista dan bersifat pluripoten, artinya dapat berdiferensiasi menjadi semua jenis sel di tubuh (tetapi tidak membentuk plasenta). Sel punca dewasa (ASC) ditemukan di jaringan spesifik pada organisme dewasa (misalnya, sumsum tulang, lemak), bersifat multipoten atau unipoten, artinya kemampuannya berdiferensiasi terbatas pada jenis sel dalam garis keturunan jaringan asalnya. Sumber ESC menimbulkan isu etika, sementara ASC lebih mudah didapatkan dari pasien sendiri (autologus), mengurangi risiko penolakan imun.
2. Bagaimana faktor transkripsi seperti Oct4, Sox2, dan Klf4 berperan dalam proses induksi sel punca pluripoten (iPSC) dari sel somatik?
   Jawaban: Faktor transkripsi Oct4, Sox2, dan Klf4 (bersama c-Myc) dikenal sebagai “faktor Yamanaka”. Ketika gen-gen yang mengkode faktor-faktor ini diekspresikan secara paksa dalam sel somatik dewasa, mereka bekerja secara sinergis untuk mengubah pola ekspresi gen sel, menekan gen-gen yang terkait dengan diferensiasi sel somatik, dan mengaktifkan gen-gen yang terkait dengan pluripotensi dan self-renewal. Proses ini secara efektif memprogram ulang sel somatik menjadi keadaan pluripoten, mirip dengan sel punca embrionik.
3. Jelaskan peran lingkungan mikro (niche) dalam mempertahankan sifat sel punca. Berikan contoh komponen kimiawi yang mungkin ada di niche.
   Jawaban: Niche sel punca adalah lingkungan fisik dan kimiawi yang menyediakan sinyal dan dukungan penting untuk mempertahankan sifat sel punca, seperti self-renewal dan potensi untuk berdiferensiasi. Niche melindungi sel punca dari sinyal diferensiasi yang tidak tepat dan memastikan pasokan sel punca yang stabil. Komponen kimiawi di niche dapat meliputi faktor pertumbuhan (misalnya, EGF, FGF), sitokin (misalnya, LIF), molekul matriks ekstraseluler (misalnya, kolagen, laminin, fibronektin), dan metabolit. Interaksi antara sel punca dan komponen niche ini sangat penting untuk regulasi nasib sel punca.
4. Apa itu teratoma dan mengapa pembentukannya menjadi perhatian dalam penelitian dan terapi sel punca pluripoten?
   Jawaban: Teratoma adalah jenis tumor yang terbentuk dari sel punca pluripoten yang berdiferensiasi secara tidak terkontrol menjadi berbagai jenis jaringan dari ketiga lapisan germinal (ektoderm, mesoderm, endoderm), seperti jaringan saraf, otot, tulang, rambut, atau gigi. Pembentukan teratoma menjadi perhatian serius dalam penelitian dan terapi sel punca pluripoten (baik ESC maupun iPSC) karena menunjukkan bahwa sel punca yang diinjeksikan mungkin tidak sepenuhnya terkontrol dan dapat membentuk tumor yang tidak diinginkan, alih-alih berdiferensiasi menjadi jaringan yang diinginkan untuk tujuan terapeutik. Ini adalah indikator penting stabilitas dan keamanan sel punca yang akan digunakan dalam aplikasi klinis.
5. Bagaimana modifikasi epigenetik seperti metilasi DNA dan asetilasi histon memengaruhi identitas dan nasib sel punca?
   Jawaban: Modifikasi epigenetik adalah perubahan pada DNA atau protein histon yang memengaruhi ekspresi gen tanpa mengubah urutan DNA itu sendiri. Metilasi DNA, khususnya pada promotor gen, umumnya menyebabkan penekanan ekspresi gen, penting untuk “mematikan” gen-gen diferensiasi yang tidak relevan di sel punca dan untuk “mengunci” identitas sel setelah diferensiasi. Asetilasi histon, di sisi lain, seringkali melonggarkan struktur kromatin, membuat gen lebih mudah diakses oleh mesin transkripsi, sehingga meningkatkan ekspresi gen. Dalam sel punca, pola modifikasi epigenetik ini sangat dinamis dan krusial dalam mempertahankan keadaan pluripoten dan mengarahkan diferensiasi ke jalur sel tertentu dengan mengaktifkan atau menekan kelompok gen yang berbeda.

Menjodohkan

1. Jodohkan istilah berikut dengan deskripsi yang tepat:
   Totipoten

   Dapat berdiferensiasi menjadi semua jenis sel, termasuk sel pembentuk plasenta.

   Pluripoten

   Dapat berdiferensiasi menjadi semua jenis sel dalam tubuh, tetapi tidak membentuk organisme lengkap.

   Multipotent

   Dapat berdiferensiasi menjadi beberapa jenis sel dalam satu garis keturunan.

   Unipoten

   Hanya dapat berdiferensiasi menjadi satu jenis sel tertentu.
   Kunci: 1. B, 2. A, 3. D, 4. C
2. Jodohkan faktor atau molekul berikut dengan perannya dalam sel punca:
   Oct4

   Faktor transkripsi inti untuk menjaga pluripotensi.

   LIF

   Sitokin penting untuk mempertahankan pluripotensi ESC tikus.

   miRNA

   Molekul RNA kecil yang meregulasi ekspresi gen pasca-transkripsi.

   CRISPR/Cas9

   Alat pengeditan gen yang digunakan dalam penelitian sel punca.
   Kunci: 1. B, 2. A, 3. D, 4. C