GEN AND KROMOSOM

Kromosom merupakan struktur makromolekul besar yang memuat DNA yang membawa informasi genetik dalam sel. DNA terbalut dalam satu atau lebih kromosom. Kromosom adalah badan-badan yang berbentuk panjang seperti benang yang selama pembelahan sel berkontraksi menjadi badan-badan yang lebih pendek dan tebal, sehingga dapat di bedakan lengan kromosom dan sentromer. Sentromer ialah tempat melekatnya benang spindle.

Berdasarkan atas posisi sentromernya kromosom dapat di klasifikasikan dalam 4 tipe:

1. Metasentrik, apabila kedua lengannya hampir sama panjangnya (sentromer berada di tengah-tengah kromosom).
2. Submetasentrik, apabila kedua lengannya tak sama panjangnya (sentromer tak berada di tengah).
3. Akrosentrik, apabila satu lengan sangat pendek dibandingkan dengan yang lain (sentromer lebih dekat ke salah satu ujung kromosom daripada yang lain).
4. Telosentrik, apabila hanya ada satu lengan (sentromer terletak pada ujung kromosom).

Pada makhluk tingkat tinggi, sel somatis (sel tubuh, kecuali sel kelamin) mengandung satu stel kromosom yang diterimanya dari kedua induk/ orang tua. Kromosom-kromosom yang bera

sal dari induk betina bentuknya serupa dengan yang berasal dari induk jantan. Maka sepasang kromosom itu disebut kromosom homolog. Karena itu jumlah kromosom dalam sel tubuh dinamakan diploid (2n). Sel kelamin (gamet) hanya mengandung separuh dari jumlah kromosom yang terdapat di dalam sel somatic, karena itu jumlah kromosom dalam gamet dinamakan haploid (n). Satu stel kromosom haploid dari suatu spesies dinamakan genom. Jumlahkroosom ang dimiliki berbagai macam makhluk tidak sama (manusia 46 kromosom, marmot 64, kucing 38, anjing 78, sapi 60, kera 48, lalat rumah 12, ayam 78, padi 24, jagung 20, ercis 14, dan lain-lain), tetapi jumlah kromosom yang dimiliki tiap makhluk pada umumnya tidak berubah selama hidupnya.  

Kromosom yang non homolog seringkali dapat dibedakan dari ukurannya dan posisi sentromernya. Jumlah kromosom sangat bervariasi pada eukariot. Pada beberapa kromosom yang besar terlihat adanya pembagian-pembagian dalam unit-unit yang lebih kecil, sehingga memberikan bentuk seperti rangkaian manik atau seperti pita dengan garis-garis yang melintang.

Kromosom dibedakan atas autosom, (kromosom tubuh) dan kromosom kelamin (kromosom seks). Kecuali beberapa hewan tertentu, maka kebanyakan makhluk memiliki sepasamg kromosom kelamin dan sisanya merupakan autosom. Lalat buah (Drosophila melanogaster) yang serin digunakan untuk penyelidikan genetika mempunyai 8 kromosom , terdiri dari 6 autosom dan 2 kromosom kelamin. Manusia memiliki 46 kromosom, terdiri dari 44 autosom dan 2 kromosom kelamin.    

Setiap kali sebelum suatu sel membelah masing-masing kromosom membuat duplikatnya, dengan gen-gen yang sama dalam urutan yang sama. Maka bila terjadi dua sel anak, masing-masing akan menerima kromosom-kromosom dengan gen-gen dari tipe dan jumlah yang sama. Jumlah dan macam gen yang dibawa oleh kromosom –kromosom tersebut berpasangan dengan tepat. Misalkan pda ovum manusia yang belum di buahi. Salah satu kromosomnya mengandung 500 gen-gen. gen no 2 mengatasi pertumbuhan warna mata, gen no 200 mengawasi bentuk telinga dan gen no 460 mengawasi bentuk skelet dari tangan (Gambar 9), maka diantara kromosom-kromosom yang dibawa masuk oleh spermatozoon. Akan terdapat juga kromosom yang merupakan pasangan (kromosom homolog) bagi kromosom ovum tersebut dengan panjang dan bentuk yang sama tersebut, yang juga mengandung 500 gen-gen pada mana gen-gen dengan nomor-nomor tersebut tadi mengawasi karakter-karakter dari organ-organ tubuh yang saMA.

Sel telur yang telah dibuahi membelah menjadi dua sel, membelah lagi menjadi 4 sel dan seterusnya, hingga seluruh tubuh yang terdiri dari berjuta-juta sel telah terbentuk. Suatu gen mengalami perubahan kimiawi, atau gen yang baru tidak tepat seperti yang lama, atau urutan gen pada kromosom telah berubah. Proses perubahan dalam suatu gen atau kromosom disebut mutasi. Individu yang menunjukkan efek dari gen yang termutasi atau kromosom yang berubah susunannya disebut suatu mutan. Bila suatu kromosom yang telah mengalami mutasi mengadakan duplikasi sebelum pembelahan sel berikutnya, maka ia mengkopi gen yang termutasi itu diturunkan dan diteruskan tepat seperti apa yang biasa terjadi dengan gen asalnya.   

Sifat yang diwarisakan atau diberikan kepada keturunan adalah berupa gen yang mengawasi berkembangnya sifat-sifat tersebut sehingga sifat-sifat dari keturunannya mempunyai sifat yang sama seperti induknya. Gen-gen untuk berbagai macam sifat letaknya pada kromosom yang terdapat dalam inti sel. Kromosom berikut gen-gennya diwariskan keturunanya pada saat terjadi pembuahan (fertilisasi) antara sel telur dan sel sperma.

Mekanisme pemindahan kromosom-kromosom dari sel somatik ke sel kelamin parental terjadi ketika reproduksi secara seksual yaitu pada  organ kelamin (gonad), dimana ovarium dan testis pada hewan, sedangkan pada tumbuhan berupa stamen dan pistil. Di dalam gonad inilah terjadi pembentukan sel-sel kelamin, suatu proses yang disebut gametogenesis. Pembelahan sel yang berlangsung dalam proses ini adalah pembelahan meiosis atau pembelahan reduksi yang menghasilkan sel kelamin dengan setengah jumlah kromosom sel induknya.

Pembelahan meiosis secara umum dapat dibagi atas beberapa tahap yaitu Tahap Profase, Metafase I, Anafase I, Telofase I, Metafase II, Anafase II, dan Telofase II.. Pada Hewan, pembentukan sel-sel telur (ovum) dalam indung telur (varium) betina disebut ”oogenesis”  dan pada jantan proses pembentukan sel-sel sperma dalam testis disebut ”spermatogenesis”.

Untuk fertilisasi pada hewan, dari sekian banyaknya sel sperma yang mengelilingi sel telur, biasanya hanya satu yang dapat menembus selaput sel telur yang diikuti oleh peleburan inti dari kedua sel kelamin itu. Peleburan inti ini menghasilkan suatu sel dengan kromosom 2n yang disebut zigot dan kemudian berkembang menjadi embrio.

Pada tumbuhan tingkat tinggi, proses meiosis pada dasarnya sama dengan yang terjadi pada hewan. Mikrosporogenesis, terjadi di dalam antera yang akhirnya menjadi serbuk sari. Sedangkan Megasporogenesis terjadi dalam pistil dan terbentuk sel telur. Untuk fertilisasinya sendiri terjadi apabila serbuk sari jatuh diatas stigma dari pistil atau kepala putik.

Proses pewarisan sifat tidak terlepas dari peran kromosom dan gen. Kromosom merupakan struktur makromolekul besar yang memuat DNA yang membawa informasi genetik dalam sel. DNA terbalut dalam satu atau lebih kromosom. Kromosom adalah badan-badan yang berbentuk panjang seperti benang yang selama pembelahan sel berkontraksi menjadi badan-badan yang lebih pendek dan tebal, sehingga dapat di bedakan lengan kromosom dan sentromer. Sentromer ialah tempat melekatnya benang spindle. Sedangkan gen sendiri terletak dalam molekul-molekul panjang asam deoksiribonukleat (deoxyribonucleic acid, DNA) yang ada dalam semua sel. Terkadang, bisa terjadi perubahan spontan pada suatu bagian DNA. Perubahan itu disebut mutasi. Melalui proses mutasi, sebuah gen dapat berubah menjadi dua atau lebih bentuk alternative yang disebut alel.