KROMOSOM

KROMOSOM & KROMATIN

Kromosom berasal dari kata chroma dan soma=badan. Setiap organisme selain memiliki sepasang kromosom tersebut juga memiliki kromosom kelamin atau yang disebut gamet yang berasal dari hasil pembelahan sel yang membagi jumlah kromosom menjadi jumlah setengahnya yang disebut kromosom haploid. Jumlah kromosom pada setiap organisme yang berada dalam satu spesies adalah sama. Sebagai contohnya adalah jumlah kromosom somatik manusia yaitu 46 kromosom, tembakau 48 kromosom, dll. Akan tetapi jumlah kromosom diploid tersebu tidak mempengaruhi posisi tiap organisme dalam pohon pilogeni atau dalam pengklasifikasian. Karena yang menentukan sifat suatu spesi yaitu informasi genetik yang dibawa oleh kromosom tersebut.

Kromatin, jalinan benang-benang halus dalam plasma inti. Disebut demikian karena kalau suatu jaringan diwarnai dengan suatu zat pewarna. Jalinan itu akan menghisap banyak zat itu. Berasal dari Chroma=berwarna, dan tin= benang. Terdiri dari benang-benang kromonema yang berpilin-pilin longgar diselaputi protein.

Kromatin maupun kromosom terdiri dari beberapa serat (fibril) halus dan dibina atas 2 macam molekul; ADN (asam deoksiribosa nukleat) dan protein. Proteinnya terutama berupa histon. Kromatin atau kromosom mengandung puluhan sampai ratusan ribu gen.

Morfologi Kromosom

Bagian kromosom terdiri dari lengan dan sentromer. Sentromer merupakan bagian kepala kromosom, sentromer tersebut mengandung kromonema dan gen. Lengan ialah badan kromosom sendiri dan juga mengandung kromonema dan gen. Lengan memiliki 3 daerah yaitu : selaput, kandung, dan kromonema.

Selaput ialah lapisan tipis yang menyeliputi badan kromosom, kandung (matrix) mengisi seluruh lengan, terdiri dari cairan bening. Kromonema adalah benang halus yang berpilin-pilin yang terendam dalam kandung kromonema yang berasal dari kromonema kromatin sendiri.

Setiap kromosom dalam genom dapat dengan mudah dibedakan antara kromosom yang satu dengan lainnya dengan menggunakan beerapa cara khusus yang salah satunya adalah dengan melihat panjang relatifnya, posisi dari sentromer yang membagi kromosom menjadi dua lengan yang panjangnya berfariasi, adatidaknya dan posisi dari daerah yang dinakanan knob atau kromometer, tempat kbenang-benang kromatid yang disebut Sateit. Kromosom dengan median sentromer normalnya akan memiliki jumlah lengan yang dapat dibagi. Lengan yang lebih pendek dinamakan lengan P sedangkan lengan yang lebih panjang dinamakan lengan Q.

Autosom dan Kromosom Kelamin

Setiap organsme jantan memiliki kromosom kelamin. Keomosim dibagin menjadi kromosom X dan Y. Julmlah dari kromosom homolog dapat dibedakan pada tiap pasngnya. Seluruh kromosom yang di luar dari kromosom kelamin adalah autosom.

Replikasi Kromosom

Terdapat tiga elemen yang esensial dalam replikasi dari kromosom eukaryotik. Yaitu:

1. Sumber atau gen awal replikasi

2. telometer

3. centrometer

Setiap kromatid mengandung molekul linier DNA tunggal. Replikasi DNA dapat menjadi simulatan pada beberapatempat di setiap kromosom. Beberapa unit replikasi yang independen disebut sebagai Replicon. Asal dari replikasi berkisar antara 50 – 250 kbp.

Ekspresi Gen

1. Transkripsi

Sintetis dan prosesing dari RNA ribosom (rRNA) mampu menjadikan satu atau lebih spesialisasi dari genom yang disebut Nucleoli. Sinyal terminasi Transkripsi untuk eukaryotik mRNA tidak diketahui. RNA polimerase II tetapi melakukan elongasi rantai mRNA dibalik mRNAs dewasa yang ditemukan dalam squense sebelum terminasi yang dilakukan oleh mekanisme tertentu.

2. Translasi

Proses translasi dari mRNA menjadi rantai peptida dalam eukaryotik secara esensial mirip dengan yang terdapat pada bakteria. Yang berbeda adalah dalam beberapa langkah atau caranya. Secara umum perbedaannya dapat didefinisikan sebanyak tiga buah faktor inisiasi yang diperlukan dalam translasi. Lebih banyak lagi diperlukan oleh eoukaryotik yang didisain berupa eIFs yang membedakannya dari bakteria.

3. Poin pengontrol ekspresi gen

Pada eukryotik terdapat enam langkah utama dalam ekspresi gennya, yaitu :

1. melepas pilin dari nukleosom

2. transkripsi DNA menjadi RNA

3. prosesing nRNA atau pre-mRNA

4. transportasi mRNA dari nukleus ke sitoplasme

5. translasi mRNA menjadi rantai polypeptida

6. Prosesing rantai polypeptida menjadi rantai protein yang fungsional

Beberapa langkah tersebut yang menjadi pemicu aktif tidaknya (on/off) dari ekspresi gen dalam eukaryotik.

TAUTAN GEN, PINDAH SILANG DAN PEMETAAN KROMOSOM

Pindah silang atau crossing over adalah proses pertukaran segmen dari kromatid-kromatid bukan kakak beradik (nonsister chromatid) dari sepasang kromosom homolog. Peristiwa pindah silang umum terjadi pada setiap gametogenesis pada kebanyakan makhluk seperti tumbuh-tumbuhan, hewan dan manusia. Pindah silang umumnya terjadi ketika meiosis I (akhir profase atau permulaan metafase), yaitu pada saat kromosom telah mengganda menjadi dua kromatid. Pada waktu kromosom-kromosom hendak memisah (yaitu pada anafase I), kromatid-kromatid yang bersilang itu melekat pada kromatid sebelahnya secara tim,bal balik. Akibatnya gen-gen yang terletak pada bagian yang pindah itu akan berpindah pula tempatnya ke kromatid sebelah.

Dalam nonsister chromatid, bila terjadi pemisahan kromosom maka pita ADN komplementer terbuka dan bergabung kembali dengan bantuan enzim-enzim khusus, yaitu enzim endonuklease yang dapat memecah ikatan ADN dan memotong satu kromosom dari induk dan ayah. Ujung yang bebas dari kromatid tersebut dipengaruhi oleh enzim polimerase untuk mengikat nukleotida komplemennya bila pemutusan tidak pada tempat yang sama. Molekul DNA berpita ganda akan terbentuk kembali dan masing-masing mempunyai bagian yang tertukar bila dibandingkan dengan kromatid asalnya

Pemisahan bebas pasangan gen pada saat pembentukan gamet merupakan dasar pengertian genetika. Jumlah gen dalam suatu organisme jauh melebihi jumlah pasangan kromosom mengandung banyak gen, beberapa diantaranya tidak memisah dengan bebas, meskipun gen tersebut secara fisik saling bertaut dalam kromosom (non-sister chromatids). Rekombinasi antara gen bertaut adalah sumber utama keragaman genetik dalam suatu spesies. Kombinasi gen baru ini dan juga rekombinasi kromosom yang berasal dari orang tuanya, memungkinkan seorang pemulia tanaman untuk mengembangkan sifat yang siinginkan dalam varietas-varietas baru (kultifar).

Tautan gen (linkage)

Gen-gen kromosom berasal dari :

1. pola pewarisan identik dari gen dan kromosom setelah mitosis dan meiosis
2. perwujudan tak normal dari organismenyang kehilangan satu kromosom
3. sifat gen yang bertaut seks

Ketika 2 atau lebih gen berada dalam posisi pada satu kromosom yang sama dapat dikatakan berangkai, dengan dihubungkan dengan outosom atau kromosom kelamin. Gen pada tion kormosomyang berbeda memiliki atau berdiri sendiri pada masing-masing kromosom tersebut atau terpisah antar kromosom. Sedangkan hasil dari testcross dihibridnya akan mendapatkan hasil yang berbeda-beda berdasarkan gen yang berangkaian pada tiap kromosom berberbeda.