Kromosom - Rahasia Genetik Suatu Organisme
Ilustrasi kromosom
Gen pada suatu organisme merupakan identitas yang membedakan satu individu dengan individu lain. Secara sederhana gen bertanggung jawab pada setiap individu termasuk pada hal-hal yang akan diturunkan. Gen itu sendiri terdapat di dalam satu rangkaian benang di dalam sel yang bernama kromosom.
Thomas Hunt Morgan pada tahun 1910 telah meyakini sekaligus membuktikan bahwa kromosom adalah satu rangkaian di dalam inti sel yang merupakan pembawa gen.
Kromosom itu sendiri berasal dari bahasa Yunani yang terdiri dari kata chroma dan soma. Chroma artinya warna, sedangkan soma berarti badan. Jadi, yang dimaksud dengan kromosom adalah suatu struktur tertentu yang terdapat di dalam inti sel yang bentuknya berupa deret panjang molekul-molekul yang di dalamnya terdapat berbagai macam protein dan satu molekul DNA.
Banyak penelitian yang telah membuktikan bahwa molekul DNA itulah yang bertanggung jawab kepada faktor keturunan masing-masing individu. Sebagai pembawa gen DNA, kromosom merupakan rangkaian deret molekul yang khas bagi setiap makhluk hidup. Itulah kenapa untuk memastikan kepastian keturunan secara biologis antara seorang anak dengan orangtuanya, bisa dipastikan dengan cara membandingkan gen DNA.
Tes DNA mulai menjadi satu-satunya harapan yang bisa memastikan apakah seorang korban kecelakaan yang takbisa dikenali lagi secara fisik misalnya, benar merupakan keturunan si anu atau bukan. Ketika merebak aksi bom dan bom bunuh diri di Indonesia, masalah tes DNA pun kerap mengemuka.
Gen bagi setiap makhluk hidup di dalamnya mengandung informasi genetika yang satu sama lain berbeda. Dan karena gen terdapat di dalam sebuah kromosom, maka struktur yang terdapat pada inti sel itu bertanggung jawab dengan faktor-faktor keturunan. Variasi kromosom juga akan menentukan jenis kelamin makhluk hidup.
Kromosom yang secara umum ditandai dengan X dan Y akan menentukan jenis kelamin makhluk hidup. Variasi kromosom XX merupakan jenis kelamin bentina yang memiliki kromosom berjenis sama atau homogenik. Sedangkan kromosom XY adalah penanda kelamin jantan yang terdiri dari dua kromosom berbeda jenis atau dikenal dengan nama heterogenik.
Kecenderungan kromosom X pada variasi kromosom jantan XY akan menyebabkan jenis kelamin jantan keperempuan-perempuanan. Namun penentu jenis kelamin ini tidak sesederhana itu. Masih ada faktor-faktor lain dalam variasi kromosom ini yang menyebabkan masing-masing individu menjadi berbeda.
Berbicara mengenai kromosom, dalam bidang ilmu hayat dikenal dua jenis kromosom yaitu kromosom kelamin atau dikenal pula sebagai kromosom seks yang dinamai sebagai gonosom, kemudian jenis yang kedua adalah kromosom badan atau dalam bahasa ilmiah dikenal dengan nama autosom.
Sebelum memastikan bahwa faktor pembawa keturunan terdapat di dalam satu tempat atau lokus yang khas di dalam kromosom, Thomas Hunt Morgan melakukan penelitian pada Rosophila melanogaster atau lalat buah. Ada beberapa pertimbangan kenapa Thomas Morgan memilih lalat buah sebagai bahan penelitiannya.
Lalat buah ini diketahui hanya punya empat pasang kromosom di dalam selnya sehingga akan mudah diteliti. Selain itu lalat buah termasuk organisme yang cepat berkembang biak, dalam waktu taklebih dari dua pekan saja lalat buah telah menjadi lalat dewasa. Apalagi lalat buah betina diketahui bertelur banyak, sehingga sangat memudahkan mencari sample untuk penelitian.
Hasil penelitian Thomas Hunt Morgan – seorang ahli biologi dari Amerika Serikat ini – merupakan lompatan penting dalam bidang ilmu hayati. Untuk mengamati perbedaan-perbedaan khas dari masing-masing individu, para peneliti semakin giat mengadakan penelitian tentang kromosom dan gen ini.
Namun sebenarnya, Thomas Hunt Morgan bukan orang pertama yang melakukan penelitian terhadap kromosom ini. Jauh sebelum Morgan mengadakan penelitian, Karl Wilhelm von Nageli, pada 1842 telah lebih dulu mencurahkan perhatiannya pada kromosom ini. Namun Nageli belum bisa memastikan apa kaitannya gen penentu hereditas dengan keberadaan kromosom ini.
Ciri-ciri dari kromosom yang telah diteliti Nageli tersebut baru bisa dideskripsikan secara lebih detail sekitar empat puluh tahun kemudian sejak ia mengadakan penelitian tentang kromosom ini. Walther Flemming lah orang yang telah mendeskripsikan tentang kromosom ini pada tahun 1882 berdasarkan hasil penelitian Nageli sebagai peneliti awal.
Kromosom dan Prinsip Genetika Gregor Mendel
Pada setiap pembelahan sel, bisa dipastikan bahwa kromosom telah terkondensasi. Karna itulah melalui mikroskop optik, kromosom ini dengan mudah bisa diamati. Berdasarkan dari berbagai penelitian, telah diketahui bahwa kromosom tidak saja rangkaian berderat yang didalamnya mengandung satu gen DNA dan berbagai protein yang bertanggung jawab pada perkembangan sel ini, namun ternyata kromosom mempunyai dua lengan panjang dan pendek.
Dalam ilmu hayat untuk membedakan kedua lengan pada kromosom ini, maka dikenal istilah "p" untuk menandai lengan pendek kromosom sedangkan "q" untuk menandai lengan kromosom yang panjang.
Pemikiran tentang prinsip genetika yang erat kaitannya dengan kromosom dari Gregor Mendel yang telah dikemukakan sejak tahun 1865, takbanyak dipedulikan orang. Bahkan realita tak mengenakkan bagi Mendel ini terjadi sampai dengan 1902. Barulah ketika Theodor Boveri dan temannya Walter Sutton mengadakan peneltian ulang tentang kromosom ini, didapat kesimpulan bahwa pada saat kromosom melakukan pembelahan sel, gerakannya sama seperti yang dikemukakan oleh Mendel. Dengan begitu Boveri dan Sutton berkeyakinan bahwa kromosom memang pembawa gen.
Kromosom dan Sistem Penentuan Kelamin Makhluk Hidup
Berdasarkan pada hasil penelitian tentang kromosom, para ahli kemudian mengembangkan sistem penentuan kelamin. Untuk penentuan kelamin yang berlalu bagi unggas, reptil, ikan termasuk serangga, dikenal dengan penentuan kelamin model ZW. Pada organisme reptile, unggas, serang dan ikan termasuk jenis amfibi, sel telur merupakan faktor penentu jenis kelamin pada keturunannya.
Sistem ini tentu berbeda dengan sistem penentuan kelamin model XY yang berlaku pada mamalia termasuk juga manusia. Dalam penentuan kelamin model ZW ini, organisme jantan memiliki kromosom sejenis atau homogamet yang ditandai dengan ZZ, sementara betina justru yang memiliki kromosom heterogamet yang ditandai dengan ZW.
Pada kromosom Z terdapat gen yang akan menentukan perkembangan testis yang diberi nama DMRT1. Pada jenis kelamin jantan sepasang DMRT1 ini berfungsi sepenuhnya sedangkan pada jenis betina, justru sepasag DMRT1 ini tidak berfungsi penuh alasi hanya satu yang berfungsi.
Dengan demikian terjadilah kekurangan dosis gen sehingga pada akhirnya yang berkembang ovarium dan testis mengalami hambatan. Itulah kenapa jenis kelamin para organisme reptil, unggas, ikan termasuk juga serangga, jenis kelamin keturunannya ditentukan oleh organisme berjenis kelamin betina.
Pola penentuan ZW ini berbeda dengan pola penentuan kelamin model XX dan XY yang terjadi pada mamalia termasuk juga manusia. Pola penentuan kelamin model XX dan XY ini selain pada mamalia, juga bisa ditemukan pada serangga jenis Drosophila dan pada tumbuhan jenis Ginkgo.
Penentuan jenis kelamin pada sistem XX dan XY ini berbeda dengan model ZW, individu betina memiliki kromosom seks yang sama atau homogenik yang ditandai dengan XX sedangkan individu jantan memiliki kromosom seks yang berlainan atau dikenal dengan kromosom heterogenik dan sebagai penandanya adalah XY.
Penandaan jenis kelamin pada mamalia dan beberapa jenis serangga serta tumbuhan jenis ginko ini, pertamakali dilakukan oleh Edmund Beecher Wilson dan Nettie Stevens pada tahun 1905.
Kromosom Y pada individu mamalia merupakan pembawa sifat kelelakian atau jantan demikian pula sebaliknya dengan kromosom X yang membawa sifat-sifat feminim. Di dalam sel sperma bisa dijumlai kromosom X sekaligus juga kromosom Y, sementara pada sel telur mamalia termasuk manusia, hanya dijumlah kromosom X saja.
Dengan demikian apabila terjadi pembuhan dan bersatunya dua jenis kromosom ini, akan melahirkan variasi antara XX dan XY. XX merupakan individu keturunan berjenis kelamin betina dan XY merupakan individu keturunan berjenis kelamin jantan. Namun demikian apabila dalam varian XX dan XY itu terdapat kecenderungan konsentrasi yang lebih unggul, bisa terjadi penyimpangan sifat dari jenis kelamin keturunan tersebut.
Misalnya saja dalam varian kromosom XX yang menunjukkan jenis kelamin perempuan, apabila asal kromosom X itu lebih dominan dari kromosom X sel sperma (dari ayah), bisa saja akan muncul keturunan perempuan namun dengan pembawaan agak kelelaki-lelakian. Demikian pula sebaliknya apabila dalam varian XY yang menandakan keturunan jenis kelamin jantan. Apabila kromosom X lebih dominan, bisa saja keturunan berjenis kelamin jantan itu akan tampak lebih feminim.
