Pengertian Sitogenetika

Sitogenetika adalah cabang genetika yang berhubungan dengan struktur dan fungsi sel. Ini termasuk studi tentang kromosom, pita kromosom, kariotipe, dan pembelahan sel, terutama meiosis. Studi sitogenetik juga telah digunakan untuk mempelajari evolusi pada populasi alami.

Sitogenetika adalah studi tentang struktur, lokasi, dan fungsi kromosom dalam sel. Ini termasuk studi tentang jumlah dan penampilan kromosom (karyotyping), lokasi fisik gen pada kromosom, dan perilaku kromosom dalam proses seperti pembelahan sel.

Sejarah

Kromosom pertama kali diamati dalam sel tumbuhan oleh Karl Wilhelm von Nägeli pada tahun 1842. Perilaku mereka pada sel hewan (salamander) digambarkan oleh Walther Flemming, penemu mitosis, pada tahun 1882. Nama itu diciptakan oleh ahli anatomi Jerman lainnya, von Waldeyer pada tahun 1888 .

Tahap berikutnya terjadi setelah perkembangan genetika pada awal abad ke-20, ketika dihargai bahwa set kromosom (kariotipe) adalah pembawa gen. Levitsky tampaknya menjadi yang pertama mendefinisikan kariotipe sebagai penampilan fenotipik dari kromosom somatik, berbeda dengan konten geniknya.

Investigasi ke dalam kariotipe manusia membutuhkan waktu bertahun-tahun untuk menyelesaikan pertanyaan paling mendasar: berapa banyak kromosom yang dikandung sel manusia diploid normal? Pada tahun 1912, Hans von Winiwarter melaporkan 47 kromosom di spermatogonia dan 48 di oogonia, menyimpulkan XX / XO mekanisme penentuan jenis kelamin.

Pelukis pada tahun 1922 tidak yakin apakah jumlah diploid manusia adalah 46 atau 48, pada awalnya mendukung 46. Dia merevisi pendapatnya nanti dari 46 menjadi 48, dan dia dengan benar bersikeras bahwa manusia memiliki sistem penentuan jenis kelamin XX / XY.

Mempertimbangkan teknik mereka, hasil ini sangat luar biasa. Dalam buku-buku sains, jumlah kromosom manusia tetap di 48 selama lebih dari tiga puluh tahun. Diperlukan teknik baru untuk memperbaiki kesalahan ini. Joe Hin Tjio yang bekerja di lab Albert Levan bertanggung jawab untuk menemukan pendekatan:

  • Menggunakan sel dalam kultur
  • Pra-perawatan sel dalam larutan hipotonik, yang membengkak dan menyebarkan kromosom
  • Menangkap mitosis dalam metafase dengan larutan colchicine
  • Memencet persiapan pada slide memaksa kromosom ke dalam satu bidang
  • Memotong fotomikrografi dan mengatur hasilnya menjadi karyogram yang tak terbantahkan.

Butuh waktu hingga tahun 1956 untuk diterima secara umum bahwa kariotipe manusia hanya mencakup 46 kromosom. Kera besar memiliki 48 kromosom. Kromosom manusia 2 dibentuk oleh penggabungan kromosom leluhur, mengurangi jumlahnya.

Kegunaan dalam biologi

Barbara McClintock memulai karirnya sebagai ahli sitogenetika jagung. Pada tahun 1931, McClintock dan Harriet Creighton menunjukkan bahwa rekombinasi sitologis kromosom yang ditandai berkorelasi dengan rekombinasi sifat-sifat genetik (gen). McClintock, ketika berada di Carnegie Institution, melanjutkan penelitian sebelumnya tentang mekanisme kerusakan kromosom dan flare fusi pada jagung.

Dia mengidentifikasi peristiwa kerusakan kromosom tertentu yang selalu terjadi pada lokus yang sama pada kromosom jagung 9, yang dia beri nama lokus “Ds” atau “disociation”. McClintock melanjutkan karirnya dalam sitogenetika mempelajari mekanika dan pewarisan kromosom jagung yang rusak dan melingkar. Selama pekerjaan sitogenetiknya, McClintock menemukan transposon, sebuah penemuan yang akhirnya membawanya ke Hadiah Nobel pada tahun 1983.

Populasi alami Drosophila

Pada 1930-an, Dobzhansky dan rekan kerjanya mengumpulkan Drosophila pseudoobscura dan D. persimilis dari populasi liar di California dan negara-negara tetangga. Menggunakan teknik Painter, mereka mempelajari kromosom polytene dan menemukan bahwa populasi liar bersifat polimorfik untuk inversi kromosom. Semua lalat mirip dengan inversi apa pun yang mereka bawa: ini adalah contoh dari polimorfisme samar.

Bukti cepat terakumulasi untuk menunjukkan bahwa seleksi alam bertanggung jawab. Menggunakan metode yang ditemukan oleh L’Héritier dan Teissier, Dobzhansky membiakkan populasi dalam kandang populasi, yang memungkinkan pemberian makan, pembibitan, dan pengambilan sampel sembari mencegah pelarian. Ini memiliki manfaat menghilangkan migrasi sebagai penjelasan yang mungkin dari hasil.

Stok yang mengandung inversi pada frekuensi awal yang diketahui dapat dipertahankan dalam kondisi yang terkendali. Ditemukan bahwa berbagai jenis kromosom tidak berfluktuasi secara acak, seperti yang mereka lakukan jika secara netral netral, tetapi menyesuaikan dengan frekuensi tertentu di mana mereka menjadi stabil. Pada saat Dobzhansky menerbitkan edisi ketiga bukunya pada tahun 1951 ia diyakinkan bahwa morph kromosom sedang dipertahankan dalam populasi dengan keuntungan selektif dari heterozigot, seperti halnya dengan kebanyakan polimorfisme.

Lily dan tikus

Bunga bakung adalah organisme yang disukai untuk pemeriksaan sitologis meiosis karena kromosomnya besar dan setiap tahap morfologis meiosis dapat dengan mudah diidentifikasi secara mikroskopis. Hotta et al. mempresentasikan bukti untuk pola umum dari nicking DNA dan perbaikan sintesis dalam sel meiosis jantan lili dan tikus selama tahap meiosis zigoten-pakiten ketika penyilangan diduga terjadi. Kehadiran pola umum antara organisme sebagai jauh secara filogenetis seperti bunga bakung dan tikus membuat penulis menyimpulkan bahwa organisasi untuk meiotic crossing-over di setidaknya eukariota yang lebih tinggi mungkin universal dalam distribusi.

Loading...

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *