Jenis Kromosom berdasarkan Sentromer

Kromosom adalah bagian yang mewakili pemadatan maksimum kromatin. Kromosom pertama kali dijelaskan oleh Hoffmeister pada tahun 1848 di sel-sel batang biji-bijian serbuk sari; meskipun nama kromosom diberikan oleh Waldeyer pada tahun 1888. Setiap molekul DNA hingga 50.000 kali lebih pendek daripada dalam bentuk yang diperpanjang. Pemadatan maksimum inilah yang memungkinkan distribusi materi genetik antara sel anak.

Apa itu Asam deoksiribonukleat

Asam deoksiribonukleat (DNA) adalah cara informasi genetik disimpan dalam sel dan memungkinkan pengiriman informasi dari satu generasi ke generasi berikutnya. Kromosom ditemukan dalam inti sel hidup yang paling dan terdiri dari DNA yang erat luka ke dalam struktur seperti benang.

Struktur protein tambahan yang disebut histon mendukung molekul DNA dalam kromosom. Ada empat jenis utama dari kromosom: metasentrik, submetasentrik, akrosentrik, dan telosentrik.

Kromosom dan DNA

Asam deoksiribonukleat (DNA) adalah kode genetik yang memungkinkan informasi yang akan ditransfer dari satu generasi ke generasi berikutnya. Molekul DNA terdiri dari dua rantai linear yang melilit satu sama lain membentuk struktur heliks ganda. Struktur heliks lebih lanjut luka ke dalam struktur kromosom. Kromosom dibagi menjadi dua bagian dengan titik penyempitan di di tengah-tengah yang dikenal sebagai sentromer. Empat jenis kromosom pada sel hewan diklasifikasikan oleh posisi sentromer.

Struktur dan Fungsi sentromer

Menurut hipotesis saat ini, kromosom akan terdiri dari beberapa domain struktural berbentuk lingkaran (loop chromatin), yang akan memanjang dari sumbu utama (terdiri dari protein non-histon) di sekitar tempat serat nukleosomal akan disusun secara spiral, menimbulkan loop berturut-turut.

Sentromer terdiri dari kombinasi kompleks protein dan DNA. Mereka sangat penting untuk pembagian sel dan menjamin pemisahan akurat kromosom. Studi telah menunjukkan bahwa kromosom tanpa sentromer memisahkan secara acak dan pada akhirnya hilang dari sel. Sebaliknya, kromosom yang memiliki beberapa sentromer dapat dikenakan fragmentasi.

Kromosom berdasarkan Sentromer
Kromosom berdasarkan Sentromer

Jenis kromosom

Saat mempelajari kromosom, sangat berguna untuk menggunakan dua indeks proporsionalitas yang menghubungkan panjang total, panjang lengan pendek dan panjang lengan panjang kromosom.

Indeks proporsionalitas lengan

Menunjukkan hubungan antara panjang lengan pendek dan lengan panjang dari kromosom yang sama.

Indeks proporsionalitas sentromerik

Menunjukkan hubungan antara panjang lengan pendek dan panjang total kromosom.

Bergantung pada posisi sentromer dan nilai indeks proporsionalitas ini, empat jenis kromosom dibedakan:

Kromosom metasentrik

Sentromer menempati posisi tengah. Kedua lengan memiliki panjang yang sama atau serupa. Ketika kromatid terpisah selama anafase, mereka memperoleh bentuk V. Kromosom metasentrik memiliki sentromer di tengah, sehingga kedua bagian yang panjang yang sama. Kromosom manusia 1 dan 3 adalah metasentrik.

Kromosom submetasentrik

Sentromer menempati posisi submedial. Salah satu lengannya sedikit lebih besar. Ketika kromatid dipisahkan dalam anafase, mereka memperoleh bentuk L. Kromosom submetasentrik memiliki sentromer sedikit offset dari pusat yang mengarah ke asimetri sedikit dalam panjang dua bagian. Kromosom manusia 4 sampai 12 adalah submetasentrik.

Kromosom akrosentrik

Kromosom akrosentrikSentromer menempati posisi bawah tanah. Salah satu dari kedua lengan itu sangat panjang, sedangkan yang lainnya sangat pendek. Kromosom akrosentrik memiliki sentromer yang sangat offset dari pusat yang mengarah ke satu sangat panjang dan satu bagian yang sangat singkat. Kromosom manusia 13,15, 21, dan 22 yang akrosentrik.

Kromosom telosentrik

Sentromer menempati salah satu ujung kromosom. Ini menghasilkan kromosom yang hanya memiliki satu lengan. Kromosom telosentrik memiliki sentromer di akhir kromosom. Manusia tidak memiliki kromosom telosentrik tetapi mereka ditemukan pada spesies lain seperti tikus.

Struktur kromosom metafase

Kromosom metafase adalah yang paling banyak dipelajari dan strukturnya paling dikenal. Ini terdiri dari dua kromatid yang paralel satu sama lain, hasil dari duplikasi materi genetik, dan dipisahkan-kecuali di area sentromer- di mana mereka tetap bersatu. Struktur berikut diidentifikasi pada setiap kromosom:

Sentromer atau penyempitan primer

Sentromer membagi kromosom menjadi dua lengan, yang bisa berukuran sama atau berbeda; itu menempati posisi variabel tetapi tetap untuk masing-masing, di sepanjang kromosom. Sentromer mengandung heterokromatin konstitutif, yaitu, dipadatkan dan kromatin yang tidak aktif secara genetik di semua sel.

Di kedua sisi sentromer, dan pada masing-masing dari dua kromatid, terdapat struktur sifat protein yang disebut kinetokor, yang merupakan titik-titik dari mana mikrotubulus yang campur tangan dalam pemisahan kromosom berpolimerisasi selama anafase mitosis dan meiosis. Untuk setiap sentromer, dua kinetokor muncul.

Penyempitan sekunder atau pengorganisasi nukleolar

Mereka adalah area yang dapat diidentifikasi lebih sempit pada lengan, dan mereka terkait dengan pembentukan nukleolus pada akhir setiap mitosis.

Telomer

Telomer adalah struktur pelindung, yang terletak di setiap ujung kromosom eukariotik, yang mencegah informasi agar tidak hilang dari ujung dalam setiap siklus replikasi. Pada manusia, telomer mengandung urutan TTAGGG yang diulang ribuan kali. Telomer melakukan fungsi-fungsi penting: mereka penting untuk duplikasi kromosom, mereka melindungi kromosom terhadap nuklease (enzim yang mencerna DNA), mencegah ujung-ujung kromosom melebur menjadi satu, dan memfasilitasi interaksi antara ujung dan amplop nuklir.

Kadang-kadang, sebuah fragmen DNA yang disebut satelit melekat pada satu ujung, yang terdiri dari tubuh yang lebih atau kurang bundar, tidak lebih lebar dari lengan yang melekat pada ujung dengan filamen halus.

Pita: Segmen Kromatin

Pita adalah segmen kromatin yang diwarnai dengan intensitas berbeda dan memungkinkan identifikasi kromosom dengan tegas menggunakan apa yang disebut metode pola pita. Metode ini didasarkan pada penggunaan berbagai teknik pewarnaan setelah pencernaan enzimatik atau denaturasi panas. Pita-pita berwarna ini disebut C, G, Q, dan R, dan memungkinkan kami mengidentifikasi kromosom homolog.

Jumlah kromosom

Jumlah kromosomJumlah kromosom yang berbeda (n) dalam sel yang diberikan adalah konstan untuk semua yang termasuk dalam organisme yang sama.

Organisme diploid

Sebagian besar organisme, baik hewan dan tumbuhan, adalah diploid (2n), yaitu, mereka memiliki dua set kromosom dalam sel mereka, satu diwarisi dari ayah dan yang lainnya diwarisi dari ibu. Kromosom membentuk pasangan homolog yang berisi informasi genetik untuk karakter yang sama. Pada organisme ini, sel reproduksinya atau gamet, baik sel telur maupun sperma, hanya memiliki satu set kromosom. Karena itu, mereka adalah sel haploid (n).

Organisme haploid, triploid, tetraploid atau poliploid

Ada juga organisme di mana semua selnya adalah haploid; misalnya, beberapa alga dan fase gametophytic pakis dan lumut. Selain itu, ada organisme yang memiliki lebih dari dua set kromosom dalam sel mereka. Mereka yang bertiga disebut triploid (3n); mereka yang empat memiliki tetraploid (4n), dan mereka yang lebih banyak memiliki poliploid.

Apakah ada hubungan antara jumlah kromosom dan tingkat evolusi suatu spesies?

Jumlah kromosom tidak memiliki hubungan dengan tingkat evolusi yang dicapai oleh spesies; spesies manusia memiliki 46 kromosom, sementara beberapa protoctists memiliki lebih dari 300.

Kariotipe

Himpunan semua kromosom dalam sel, diwakili secara fotomikrografi, disebut kariotipe. Dua jenis kromosom dibedakan dalam kariotipe:

Kromosom somatik atau autosom

Kromosom somatik atau autosomal, umum pada kedua jenis kelamin dari spesies yang sama dan terlibat dalam pengembangan karakteristik soma atau tubuh.

Kromosom kelamin atau gonosom

Kromosom seks atau gonosom, yang bertanggung jawab atas jumlah, ada atau tidaknya, penentuan jenis kelamin. Kromosom seks pada manusia adalah X dan Y terkecil.