Apa fungsi Kromosom

Kromosom adalah struktur seperti benang yang ada di nukleus, yang membawa informasi genetik dari satu generasi ke generasi lainnya. Mereka memainkan peran penting dalam pembelahan sel, keturunan, variasi, mutasi, perbaikan dan regenerasi.

Fungsi Kromosom

  • Fungsi utama kromosom adalah membawa materi genetik dari satu generasi ke generasi lainnya
  • Kromosom berperan penting dan berperan sebagai penggerak dalam proses pertumbuhan, reproduksi, perbaikan dan regenerasi yang penting untuk kelangsungan hidupnya.
  • Kromosom melindungi DNA agar tidak kusut dan rusak
  • Protein histon dan non-histon membantu regulasi ekspresi gen
  • Serat spindel yang menempel pada sentromer membantu pergerakan kromosom selama pembelahan sel
    Setiap kromosom mengandung ribuan gen yang secara tepat mengkode banyak protein yang ada di dalam tubuh

Dalam sel eukariotik, materi genetik hadir dalam nukleus dalam kromosom, yang terdiri dari molekul DNA yang sangat terorganisir dengan protein histon yang mendukung strukturnya.

Kromosom berarti ‘tubuh berwarna’, yang mengacu pada kemampuan pewarnaannya dengan pewarna tertentu.

Karl Nägeli pada tahun 1842, pertama kali mengamati struktur seperti batang yang ada di inti sel tumbuhan.

W. Waldeyer pada tahun 1888 menciptakan istilah ‘kromosom’.

Walter Sutton dan Theodor Boveri pada tahun 1902 mengemukakan bahwa kromosom adalah pembawa fisik gen dalam sel eukariotik.

Jumlah kromosom pada setiap spesies konstan untuk semua sel. Jumlah kromosom dalam gamet (misalnya sperma, telur) adalah setengah dari sel somatik dan dikenal sebagai sekumpulan kromosom haploid, yang merupakan hasil meiosis selama reproduksi seksual. Nomor kromosom dipertahankan dalam divisi mitosis sel somatik, yang diperlukan organisme untuk tumbuh, memperbaiki, dan beregenerasi.

Jumlah kromosom bervariasi pada spesies yang berbeda. Spesies nematoda hanya mengandung 2 kromosom di dalam sel, sedangkan spesies protozoa mengandung sebanyak 1.600 kromosom di dalam sel. Sebagian besar spesies tumbuhan dan hewan mengandung 8 hingga 50 jumlah kromosom dalam sel somatiknya. Jumlah kromosom tidak mencerminkan kompleksitas suatu spesies. Sebuah sel manusia mengandung total 23 pasang kromosom (2n, total 23 × 2 = 46), dimana 22 diantaranya adalah autosom dan 1 kromosom seks.

Kariotipe adalah teknik untuk mempelajari struktur kromosom yang ada pada suatu spesies. Kromosom diisolasi, diwarnai dan difoto. Teknik ini berguna untuk mengetahui kelainan kromosom.

Struktur Kromosom

Setiap sel memiliki sepasang dari tiap jenis kromosom yang dikenal sebagai kromosom homolog. Kromosom terdiri dari kromatin, yang mengandung satu molekul DNA dan protein terkait. Setiap kromosom mengandung ratusan dan ribuan gen yang secara tepat dapat mengkode beberapa protein di dalam sel. Struktur kromosom paling baik dilihat selama pembelahan sel.

Struktur dan organisasi kromosom

Bagian utama kromosom adalah:

  • Kromatid: Setiap kromosom memiliki dua struktur simetris yang disebut kromatid atau kromatid saudara yang terlihat dalam metafase mitosis.
    Setiap kromatid mengandung satu molekul DNA
    Pada anafase pembelahan sel mitosis, kromatid saudara terpisah dan bermigrasi ke kutub yang berlawanan
  • Sentromer dan kinetokor: Kromatid saudara bergabung dengan sentromer.
    Serat spindel selama pembelahan sel dipasang di sentromer
    Jumlah dan posisi sentromer berbeda pada kromosom yang berbeda
    Sentromer disebut konstriksi primer
    Sentromer membagi kromosom menjadi dua bagian, lengan yang lebih pendek dikenal sebagai lengan ‘p’ dan lengan yang lebih panjang dikenal sebagai lengan ‘q’.
    Sentromer mengandung kinetokor berbentuk cakram, yang memiliki sekuens DNA spesifik dengan protein khusus yang terikat padanya
    Kinetokor menyediakan pusat polimerisasi protein tubulin dan perakitan mikrotubulus
  • Penyempitan sekunder dan pengatur nukleolus: Selain sentromer, kromosom memiliki penyempitan sekunder.
    Konstriksi sekunder dapat diidentifikasi dari sentromer di anafase karena hanya ada tekukan pada sentromer (konstriksi primer)
    Konstriksi sekunder, yang mengandung gen untuk membentuk nukleolus dikenal sebagai pengatur nukleolus
  • Telomer: Bagian terminal kromosom dikenal sebagai telomer.
    Telomer bersifat polar, yang mencegah fusi segmen kromosom
  • Satelit: Ini adalah segmen memanjang yang terkadang ada pada kromosom pada penyempitan sekunder.
    Kromosom dengan satelit dikenal sebagai kromosom sat
  • Kromatin: Kromosom terdiri dari kromatin. Kromatin terdiri dari DNA, RNA, dan protein. Pada interfase, kromosom terlihat sebagai serat kromatin tipis yang ada di nukleoplasma. Selama pembelahan sel, serat kromatin memadat dan kromosom terlihat dengan ciri yang berbeda.
    Daerah kromatin yang diwarnai gelap dan terkondensasi dikenal sebagai heterokromatin. Ini berisi DNA yang sangat padat, yang secara genetik tidak aktif
    Daerah kromatin yang tersebar dan diwarnai terang dikenal sebagai eukromatin. Ini mengandung DNA yang aktif secara genetik dan dikemas secara longgar
    Di profase, bahan kromosom terlihat sebagai filamen tipis yang dikenal sebagai chromonemata
    Pada interfase, terlihat struktur seperti manik, yang merupakan akumulasi bahan kromatin yang disebut kromomer. Kromatin dengan kromomer terlihat seperti kalung dengan manik-manik

Organisasi Struktural Kromatin

Kromatin terdiri dari DNA dan protein terkait. DNA dikemas dengan cara yang sangat terorganisir dalam kromosom

  • Nukleosom adalah unit dasar kromatin. Diameternya 10 nm
  • Pengepakan DNA difasilitasi oleh protein yang disebut histon. DNA dililitkan di sekitar protein histon untuk membentuk nukleosom
  • Terdapat 5 jenis protein histon pada kromosom eukariotik yaitu H1, H2A, H2B, H3 dan H4
  • Histon bermuatan positif karena adanya asam amino dengan rantai samping basa dan berasosiasi dengan DNA bermuatan negatif karena adanya gugus fosfat.
  • Protein histon memainkan peran penting dalam regulasi gen
  • Nukleosom terdiri dari 146 pasangan basa DNA yang melingkar di sekitar inti delapan molekul histon (2 molekul dari 4 protein histon)
  • Nukleosom mencegah DNA menjadi kusut
  • DNA penghubung dan histon kelima (H1) mengemas nukleosom yang berdekatan dengan serat kromatin kompak 30 nm
  • Serat ini membentuk lingkaran melingkar besar yang disatukan oleh protein non-histon (aktin, 𝛂 dan 𝛂 tubulin, miosin) yang disebut protein perancah untuk membentuk kromatin yang diperpanjang dengan diameter 300 nm
  • Kromatin selanjutnya mengembun dengan bantuan protein yang dikenal sebagai kondensin, ia mengikat DNA dan membungkusnya menjadi lingkaran melingkar dan kita mendapatkan kromosom yang dipadatkan

Jenis Kromosom

Berdasarkan jumlah sentromer yang ada:

  • Monosentris: hanya memiliki satu sentromer
  • Holosentris: memiliki sentromer dan mikrotubulus yang tersebar yang melekat di sepanjang kromosom
  • Asentris: kromosom dapat pecah dan bergabung bersama untuk membentuk kromosom tanpa sentromer. Itu tidak bisa menempel pada poros mitosis
  • Disentris: penyimpangan kromosom di mana kromosom pecah dan bergabung bersama dengan dua sentromer. Mereka juga tidak stabil karena dua sentromer cenderung bermigrasi ke kutub yang berlawanan sehingga terjadi fragmentasi

Berdasarkan posisi sentromer:

  • Telosentris: kromosom seperti batang dengan sentromer ada di ujung proksimal. Tidak ada lengan ‘p’ (lengan pendek). Kromosom telomer tidak ditemukan pada manusia
  • Akrosentrik: seperti batang, sentromer hadir di satu ujung sehingga menimbulkan satu lengan yang sangat pendek dan lengan yang sangat panjang
  • Submetasentrik: Berbentuk L atau J, dengan sentromer di dekat pusat kromosom yang menimbulkan dua lengan yang tidak sama
  • Metasentrik: Kromosom berbentuk V dengan sentromer di tengahnya sehingga memunculkan dua lengan yang sama

Baca Juga

© 2022 Sridianti.com