Kromosom


Agar Anda memperoleh pemahaman yang lengkap tentang kromosom, berikut ini akan dibahas  bagaimana sejarah penemuan kromosom, struktur dam morfologi kromosom, tipe-tipe kromosom dan jumlah kromosom pada beberapa individu.

  1. Sejarah Penemuan Kromosom

Seperti telah disebutkan di atas bahwa kromosom dapat menyerap warna dengan jelas, sehingga dapat diamati di bawah mikroskop. Kromosom merupakan benda-benda yang halus berbentuk lurus seperti batang atau bengkok yang berada didalam nucleus.  Zat penyusun kromosom disebut kromatin dan merupakan jalinan benang-benang halus dalam plasma inti (chroma = berwarna, tin = benang).

Flemming (1879) melihat untuk pertama kali membelahnya benda-benda yang ada didalam inti. Flemming menggunakan istilah mitosis untuk menguraikan pembelahan benang-benang (kromosom) dalam inti menjadi separohnya dan pemisahannya ke Inti sel anak. Kemudian sekitar tahun 1880 terlihat adanya mekanisme reduksi kromosom yang diuraikan oleh para ahli lain dengan istilah meiosis yang dikemukan oleh Farmer dan More. Kemudian Roux(1883) merupakan ahli yang mula-mula mempunyai dugaan bahwa benda-benda tersebut  terlibat dalam mekanisme keturunan. Benden & Boveri (1887) melaporkan bahwa jumlah benda tersebut (kromosom) berbeda antara mahluk hidup yang satu dengan yang lainnya dan jumlahnya stabil dari generasi ke generasi.

Istilah kromosom pertama kali dikemukakan oleh Weldeyer (1888) dan kromosom berasal dari bahasa latin (krom = warna; soma=tubuh, badan).

Pada tahun 1865 Mendel  menetapkan teori dasar pewarisan sifat berdasarkan percobaan pemuliaannya sebelum perkembangan sitologi diketahui. Setelah De Vries, Correns dan Von Tschemak secara terpisah menguatkan hasil Mendel. Tiga ahli Amerika Serikat yaitu Cannon, Wilson dan Sutton melihat adanya kesejajaran antara unit sifat dari Mendel dan kromosom. Pada tahun 1902 Sutton dan Boveri menyatakan bahwa factor keturunan yang ditemukan oleh Mendel itu terletak pada kromosom.

Pada tahun 1933 Morgan menemukan fungsi kromosom dalam pemindahan sifat-sifat antara lain Heitz (1935), Kuwanda (1939), Gritter (1940) dan Kaufman (1948) kemudian menyusul memberikan keterangan banyak tentang morfologi kromosom.

2.   Struktur dan Morfologi Kromosom

Ukuran kromosom bervariasi dari satu spesies ke spesies yang lainnya. Panjang kromosom berkisar antara 0,2 sampai dengan 50 µ, dan berdiameter 0,2 sampai dengan 20 µ.

Kromosom merupakan suatu struktur makromolekul yang berisi DNA di mana informasi genetik dalam sel disimpan. Kata kromosom berasal dari kata khroma yang berarti warna dan soma yang berarti badan Kromosom. Kromosom  terdiri atas dua bagian, yaitu bagian pertama disebut sentromer / kinekthor yang merupakan pusat kromosom berbentuk bulat dan bagian kedua disebut lengan kromosom yang mengandung kromonema & gen berjumlah dua buah (sepasang)

Jadi jika dilihat secara morfologi kromosom dibagi menjadi dua bagian yaitu Sentromer (bagian yang membagi kromosom menjadi dua bagian). Dan Lengan Kromosom (badan kromosom yang mengandung kromonema dan gen.  Jadi berdasarkan panjang lengan dan letak sentromer kromosom dibedakan menjadi empat macam:

  1. Telosentrik : sentromer terletak di ujung
  2. Akrosentrik : sentromer terletak dekat ujung
  3. Submetasentrik : sentromer terletak agak jauh dari ujung
  4. Metasentrik : Sentromer terletak ditengah-tengah, sehingga kedua lengan sama panjang.

Sedangkan jika dilihat dari susunan kimia, kromosom mempunyai dua komponen utama didalam kromosom. Komponen pertama adalah DNA (Deoxyribonucleic Acid). Komponen kedua merupakan kelas protein kecil yang bermuatan positif, yang dikenal dengan protein histon, protein ini bersifat basa sehingga dapat menetralkan keasaman DNA, protein ini juga kaya akan asam amino basa seperti lisin dan arginin. Sedangakan kromatin yang merupakn meteri pemebentukan kromosom terdiri dari 27 % DNA, 67 % Protein dan 6 % RNA (Anonim, 2007).

Tahapan Siklus Sel dan Pembelahan Meiosis.

  1. Siklus Sel

Siklus sel merupakan kegiatan yang terjadi dari satu pembelahan sel ke pembelahan berikutnya. Siklus sel meliputi pertumbuhan masa, duplikasi bahan genetis (Interfase) yag terdiri dari G1 (Periode pertumbuhan), S (Sintesis), G2 (persiapan pemebelahan). Sedangkan tahapa kedua adalah tahap mitosis atau kariokinesis.

Interfase

Fase ini disebut juga fase istirahat artinya sel berhenti membelah tetapi masih tetap melakukan aktivitas non-pembelahan.

-          Pada tahap G1 sel anakan akan tumbuh menjadi dewasa (terjadi sintesis protein, lipis, inisiasi, replikasi DNA, dan duplikasi Organela) tahap ini berlangsung cukup lama bila dibandingkan tahap-tahap yang lain.

-          Tahap kedua adalah tahap S, Pada tahap ini terjadi replikasi DNA dan sintesis satu set lengkap protein kromosomal histon  dan non-histon. Selain itu juga terjadi duplikasi kromosom.

-          Pada Tahap G2 sel mempersiapkan diri untuk membelah.

-          Mitosis.

Pada fase ini akan diawali dengan aktivasi MPF (Mitosis Promoting Factor) yang memicu prose fosfolirilasi protein dan diakhiri dengan desfosforilasi. Fosforilasi akan meyebabkan perubahan morfologi sel mislanya terjadinya kondensasi (pemampatan) kromatin menjadi kromatid, dan dua kromatid bersatu menjadi kromosom, menghilangnya selubung nucleus dan perubahan organisasi sitoskelet. (perubahan terjadi setelah diawali dengan terduplikasinya sentrosoma menjadi dua kutup pembelahan mitotic dan akan memancarkan mikrtubula aster (didekat kutup pembelahan sekitar sentrosoma)). Mitosis meliputi tahap kariokinesis disusul dengan tahap sitokinesis.

1.1. Fase kariokinesis meliputi lima tahap yaitu profase, prometafase, metaphase, anaphase, dan telofase.:

a. Profase : Sentrosoma membelah menjadi mikrotubula aster yang terpisah, ujung akan memanjang sehingga sentrosoma menjauh. Kromatin akan menduplikasikan diri dan berkondensasi menjadi kromosom yang terikat pada sentromer. Sentromer diikat kinetokor. Dan kinetokor akan diikat mikrotubula kinetokor. Pada akhir profase menuju prometafase selubung inti akan pecah terurai menjadi komponen-komponen penyusunnya. Komponen-kompinen inti terlarut di sekitar sel yang membelah.

b. Prometafase : Pecahnya selubung inti meneyebakan mikrotubula yang berada diluar inti dapat memasuki daerah inti. Akhir prometafase ditandai dengan bergeraknya kromosom ke bidang ekuator pembelahan

c. Metafase : Tahap ini akan diawali dengan pengaturan letak dan arah kromosom oleh mikrotubula kinetokor sehingga setiap kromosom menghadap kutup masing-masing. Setelah itu mikrotubula kinetokor menggerakkan kromosom ke bidang equator, sehingga kromosom akan tertata di tengah bidang equator (karena adanya daya tarik yang kuat dari masing-masing kutup pembelahan).

d. Anafase : Tahap ini diawali dengan terbelahnya kromosom menjadi dua kromatid, masing-masing dengan sebuah kinetokor. Pada Anafase A, kromatod akan bergerak kearah kutub pembelahan masing-masing karena terjadipemendekan mikrotubula kinetokor yang terjadi secar tiba-tiba. Pada Anafase B, kromatid-kromatid akan berkumpul di kutub pembelahan masing-masing.

e. Telofase : Tahap ini diawali dengan dirakitnya kembali selubung nucleus di sekeliling tiap kromosom baru. Mikrotubula kinetokor hilang, tetapi mikrotubula kutub masih ada. Setelah tahap ini akan masuk ke tahap sitokinesis.

1.2. Fase Sitokinesis : Pada fase ini merupakan pembelahn sitoplasma yang ditandai dengan pelekukan pada sel. Pelekukan terjadi ditengah bidang pembelahan karena aktivitas cincin kontraktil. Pelekukan menyebabkan mikrotubula kutub menjadi tumpang tindih dan akn membentuk mid body. Mid body ini kan berfingsi sebagai tambatan dua sel anakan. Setelah pelekukan pada tengah bidang pembelahan sempurna maka cincin kontraktil selanjutnya menghilang (terurai menjadi komponen-komponen penyusunnya). Dan akhirnya selubung inti dan nucleus terbentuk lengkap.

  1. Pembelahan Meiosis.

Meiosis merupakan pembelahan reduksi yang hanya terjadi pada gametogenesis . Sel Induk gametogonium yang bersusunan diploid (2N), pada akhir pembelahan menjadi sel anak (gamet) yang bersusunan haploid (N). Meiosis terdiri dari dua tahap yaitu meiosis pertama dan meiosis kedua. Masing-masing dari thap ini memiliki empat fase (Profase, Metafase, Anafase, dan Telofase).

2.1. Meiosis I

2.1.1. Profase, pada tahap profase meiosis masih dibagi dalam lima tahap lagi yaitu

  1. Leptoten, DNA kromati berpilin rapat dan padat. Tiap benang kromatin dibina atas dua rangkap DNA. Dan kromatin pada tahap ini sudah disebut dengan kromosom.
  2. Zigoten : Pilinan DNA semakin rapat dan padat. Terdapat manic (Kromomer) yang mengandung gen dan tak sama jarakya pada benang kromosom. Kromosom homolog bergandeng dan merapat (bivalent).
  3. Pakhiten, Pilinan DNA kian rapat dan padat lagi, kromosom semakin besar dan pendek. Kromatid agak renggang, sehingga batasnya jelas. Kromosom homolog bergandeng rapat  dengan kromatid.
  4. Diploten, daya tarik – menarik antara kromosom homolog hilang (saling merenggangkan diri). Tetap dalam susunan bergandengan. Kromosom tampak rangkap dua. Pada chiasmata masih terjadi perlekatan antara kromosom homolog. Dengan adanya chiasmata, maka terjadi peristiwa pindah silang (crossing over) yang artinya saling pindahnya fragmen kromosom yang berchiasma ke kromosom pasangan
  5. Diakinesis, Kromosom pada tingkat pemadatan yang maksimal (besar yang maksimal). Nukleolus lepas dari kromosom, hancur, kemudian menghilang, selaput inti juga hancur, sehingga kromosom berada pada sitoplasma. Sentrosom anak pindah ke kutub bersebrangan inti , dan diantaranya terbentuk gelendong yang terdiri dari mikrotubul dan mikrofilamen. Kromosom menggantung lewat sentromer pada  serat gelendong dan tersebar seimbang banyaknya antara kedua kutub

2.1.2. Metafase, Pada fase ini pembentukan serat gelendong lengkap pada fase ini. Dengan hancurnya selaput inti dan pindahnya kromosom ke bidang equator, lengan kromosom terus bergandengan pada sisi kedua sisi equator khayal. Sentromer terletak renggang semua. Jadi pada kedua sisi kromosom dan Sentromer bersebrangan.

2.1.3. Anafase, Kromosom homolog berpisah saling pindah kekutub bersebrangan. Kromatid masih bertaut, karena sentromer belum membelah.

2.1.4. Telofase, Terbentuknya selaput inti di sekeliling kromosom di kedua kutub. Sentrosom berada pada satu sudut disebelah luar selaput inti. Terjadi sitokinesis, sehingga terbentuk dua sel anak.

2.2. Meiosis II

2.2.1. Profase, Waktunya singkat, segera terjadi setelah telofase. Selaput inti menghilang, sentrosom mengganda menjadi dua (masing-masing mengandung sentriol). Serat gelendong terbentuk ditempat inti dan kromosom menggantung lewat sentromernya. Tiap kromosom terdiri dari 2 kromatid yang sentromernya masih satu. Kromosom tersebar seimbang dikedua kutub bersebrangan.

2.2.2. Metafase, pembentukan serat gelendong sempurna, kemudian pindahnya kromosom ke bidang equator. Letak kromosom persis pada bidang equator.

2.2.3. Anafase, Sel memanjang menurut poros kutub ke kutub. Sentromer membelah dua dan akhirnya lepas. Kemudian kromatid dan sentromernya berpisah dan berpindah dikutub yang bersebrangan.

2.2.4. Telofase, Selaput inti terbentuk, pilin DNA kromatid melonggar sehingga panjang dan halus, dan mulai sekarang bisa disebut kromatin. Nukleus muncul dan mulai melekat pada bagian kromatin. Sentrosom menempatkan diri pada satu sisi selaput inti, terjadi cytokinesis, sehingga dari dua sel anak yang terbentuk pada telofase meiosis I sekarang menjadi empat sel anak. Masing-masing anak mengandung kromosom N (haploid). Sel anak akan menjadi gamet matang dan fertilisasi.

Jadi proses meiosis ini dapat disimpulkan bahwasannya seorang anak tidak akan sama persis sama. Anatara anak satu dengan anak ke2 tidak akan persis sama. Selalu ada variasi. Variasi timbul karena peristiwa crossing over di meiosis. Proses meiosis mempunyai cirri juga

Berjumalah setengah dari yang terkadung dalam gemetogonium (N)

Kandungan genya bervariasi anatara anak-1 dan anak selnajutnya maupun dengan induk

2.3. Persilangan

2.3.1. Individu Normal

Persilangan antara individu normal kemungkinan besar akan menghasilkan keturunan yang normal juga. Tinggal bagaimana dua individu ini menjaga janin supaya tidak terjadi keabnormalan saat janin keluar. Keabnormalan bisa terjadi karena toksik, maupun mutasi gen, keabnormalan juga boisa terjadi jia dari salah satu individu ternyata normal heterozigot. Maka dari dengan melakukan hal-hal preventif dan protektif diantaranya :

  1. Skrining janin
  2. konseling genetik
  3. Deteksi pembawa mutasi gen atau translokasi kromosom yang diikuti konseling genetik.
  4. Memonitor kehamilan

Menghindari faktor-faktor lingkungan yang jelek seperti pekerjaan yang memungkinkan terkena radiasi, obat bius, ionisasi, infeksi bakteri atau virus, merokok, dan alkohol. “Orang-orang yang perokok, suka minum alkohol, dan sebagainya ada kemungkinan kromosomnya mengalami kelainan.

2.3.2. Individu Kelainan Kromosom

Jika dua individu melakukan persilangan yang mempunyai kelainan kromosom, maka kemungkinan anak yang lahirpun juga akan sama mengalami kelainan. Sebagai contoh orang wanita yang menderita haemofilia mempunyai kromosom XhXh. Maka jika dikawinkan dengan wanita normal XHY, maka hasil dari F1 nya pun ada yang akan menderita haemofilia.

Xh Xh

XH                                        XH Xh XH Xh

Normal heterozigot                     Normal heterozigot

Y                                               XhY                                              XhY

Haemofilia                              haemofilia

Begitupun sama dengan orang yang menderita buta warna (Anonim, 2007).

2.3.3. InBreeding

Inbreesing merupakan perkawinan antar individu yang memiliki kekerabatan dekat. Dalam genetika, Inbreeding bertujuan untuk mendapatkan hewan yang homozygot (yang unggul dalam salah satu sifat, misalnya mempunyai kemampuan yang tinggi dalam kenaikan berat badan dan sifat ini menurun). Dalam Inbreeding frekuensi gen, seleksi, genetif drift tidak mengalami perubahan. Sehingga untuk menghasilkan benih yang baik dan unggul dilakukan seleksi atau perkawinan silang.

Inbreeding memiliki dampak positif dan negative dalam akuakultur. Dampak positif dari inbreeding adalah diperoleh benih yang unggul, ketahanan terhadap penyakit, dan efisiensi pakan yang baik. sedangkan dampak negatif dari inbreeding yaitu jika terjadi secara tidak terkendali dan tanpa dilandasi pengetahuan yang baik adalah munculnya sifat – sifat merugikan yang sebelumnya tertutup sifat dominan (resesif).permasalahan dari inbreeding yang langsung dirasakan adalah menurunnya kualitas benih

3.  JUMLAH KROMOSOM

Pada organisme tingkat tinggi, terdapat dua macam sel, yaitu sel kelamin(gamet) dan sel somatic. Sel kelamin merupakan telur (ovum) atau sperma. Sedangkan sel somatic merupakan sel yang meyusun seluruh tubuh kecuali kelamin. Sel somatic mengandung kromosom yang berpasangan/ganda dan selnya disebut diploid (di=dua, ploid=sel kromosom, 2n). Setiap pasangan kromosom pada sel somatic, satu kromosom berasal dari induk maternal (betina) dan satu kromosom pasangannya (kromosom homolog) berasal dari induk paternal (jantan). Sedangkan sel-sel kelamin atau gamet mengandung setengah jumlah set kromosom yang terdapat dalam sel somatic dan dinyatakan dalam sel haploid (n). sebagai contoh manusia menmpunyai 46 buah kromosom yang terdiri dari 22 pasang pada sel kromosom somatisnya, dan 1 pasang kromosom pada sel kelamin. Bagaimanakah hal ini dapat terjadi??? masih ingatkah anda tentang gametogenesis , yaitu ketika sel induk akan membelah secara meiosis menjadi sel-sel anak yang jumlah kromosomnya setengah dari jumlah kromosom sel induk. Satu set kromosom haploid dinamakan genom. Dengan kata lain satu genom adalah satu set kromosom yang bersesuaian dengan set haploid dari satu spesies. Sel somatic dari kebanyakan mahluk hidup memiliki dua genom.

Jumlah kromosom dalam setiap sel somatic adalah sama untuk setiap anggota suatu spesies. Misalnya sel-sel somatic manusia mengandung 46 kromosom, berarti terdapat 23 pasang kromosom, sapi memiliki 60 kromosom (30 pasang), kacang eris 14 kromosom (7 pasang). Jumlah kromosom diploid dari satu spesies tidak menyatakan hubungan langsung terhadap posisi spesies dalam klasifikasi filoenetis…

TUGAS : Cari Jumlah kromosom dari beberapa mahluk hidup !

4. Tipe Kromosom Autosom (kromosom tubuh) dan Gonosom (kromosom seks)

Kromosom yang terdapat di dalam satu sel mahluk hidup dibedakan menjadi dua yaitu kromosom autosom dan gonosom (kromosom seks).

Kromosom autosom merupakan kromosom yang menentukan tubuh mahluk hidup, sedangkan kromosom gonosom merupakan kromosom yang menentukan jenis kelamin. Sebagai contoh manusia memiliki 23 pasang kromosom. Dari 23 pasang kromosom tersebut, 22 pasang merupakan kromosom autosom dan satu pasang kromosom gonosom.

Pada manusia dan beberapa spesies lain, jenis kelamin jantan dikaitkan dengan pasangan kromosom yang tidak serupa bentuknya (heteromorfis) yang disimbolkan dengan X dan Y. Kromosom X menentukan jenis kelamin betina sedangkan kromosom Y menentukan jenis kelamin Jantan. Jadi apabila pasangan gonosom mengandung kromosom (XY) maka mahluk tersebut merupakan mahluk jantan namun apabila kromosomnya XX maka mahluk tersebut merupakan mahluk betina.

20 Comments

  1. may tanya
    sel yang tidak mengandung kromosom apa ya??? kenapa bisa begitu dan bagaimana mekanismenya???
    yg kedua, apakah ada kromosom dalam sel tubuh manusia yang jumlahnya 23??
    makasiii

    • pada organisme tingkat tinggi terdapat dua macam sel :
      1. sel kelamin , jumlah kromosomnya sepasang.
      2. sel somatis , jumlah kromosomnya adalah 23 pasang.
      sedangkan pada species yang berbeda memiliki jumlah kromosom yang berbeda pula, ini disebabkan oleh mutasi sel(mutasi buatan atau mutasi alami).
      Perubahan jumlah kromosom tersebut biasanya terjadi pada waktu terjadinya meiosis pada saat terjadi pindah silang atau gagal berpisah.
      Ada dua jenis perubahan jumlah kromosom :
      1. aneuploidi (penambahan atau pengurangan satu atau beberapa kromosom pada satu ploidi)
      2. euploidi (penambahan atau kehilangan keseluruhan kromosom dalam satu ploidi).

      terima kasih.

      • maaf ngomen dkit,,
        kromosom somatik jmlahnya ada 22 pasang n kromosom kelaminnya sepasang jd org normal jmlah kromosomnya 23 pasang atau 46 buah.

  2. maaf mau tanya.

    yang pertama , bagian dari kromosom yang kurang menyerap warna tuh apa ya ?
    yang kedua, tahap pembelahan sel di mana kromatid ke kolom khatulistiwa itu apa ?
    thanks before :)

    • tahap pembelahan sel di mana kromatid ke kolom khatulistiwa = metafase

  3. mw tnya nich….
    mengapa jumlah kromosom dari generasi ke generasi pada setiap jenis organisme jumlahnya tetap ?

    • saat meiosis I terjadi reduksi kromosom, sehingga kromosom induk dan kromosom anaknya jumlahnya selalu sama.

  4. Assalamu’alaikum wr wb
    Bagaimana proses kegagalan kendali checkpoint oleh cdk dan cyclin pada siklus sel sehingga mengakibatkan terjadinya kromosom double atau malah berkurang???

  5. ini artikel yg ku cari cari.

    mau nanya boleh ya.
    saya bru saja mengalami keguguran, hasil USG tnyata janin yang harusnya usia 10 minggu ternyata menyusut jdi 6 minggu dan akhirnya keguguran. kata dokter hal itu diakibatkan karena bibitnya tidak unggul. maksudnya apa ya? sperma atau sel telur? bagaimana cara mengatasinya supaya di kehamilan berikutnya bisa berhasil?

    makasih ya

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s