KROMOSOM RAKSASA
Seperti namanya, kromosom raksasa berukuran sangat besar dibandingkan dengan kromosom normal. Mereka juga disebut mega kromosom. Kromosom raksasa terdiri dari dua jenis yaitu Kromosom lampbrush dan kromosom Polytene. Istilah ' kromosom raksasa ' diberikan oleh Winchester.
1. Kromosom Lampbrush
Ini adalah kromosom raksasa yang ditemukan dalam oosit atau sel telur yang belum matang (sel germinal di ovarium) pada sebagian besar vertebrata seperti ikan, amfibi, burung dan reptil, serta pada beberapa serangga. Namun, kromosom ini tidak ditemukan pada mamalia. Kromosom ini umumnya ditemukan di oosit karena sel ini memiliki kandungan DNA sangat tinggi. Kromosom ini terbentuk sebagai respons terhadap sintesis aktif molekul mRNA dalam sel telur untuk digunakan pada perkembangan selanjutnya.
Ciri-ciri karakteristik kromosom Lampbrush:
- hanya dapat diamati pada tahap diploten dari profase pertama meiosis pada spesies hewan, vertebrata dan invertebrata.
- ukuran giant krommosom lampbrush pada sel oosit invertebrata lebih kecil dibandingkan kromosom lampbrush pada oosit vertebrata.
- bentuk loop lateral kromosom persis seperti sikat lampu, sehingga nama ini diberikan pada kromosom raksasa ini
Kromosom ini pertama kali diamati oleh Walther Flemming pada tahun 1882 dalam oosit Salamander dan dijelaskan oleh Ruckert dalam oosit hiu pada tahun 1892. Nama kromosom Lampbrush juga diberikan oleh Ruckert berdasarkan kemiripannya dengan sikat pembersih lampu.
Struktur Kromosom Lampbrush
Kromosom lampbrush merupakan kromosom homolog (sinapsis) yang berukuran sekitar 1500 hingga 2000 mikrometer. Pada tahap profase akhir dari meiosis kromosom ini berbentuk Setiap bivalen terbuat dari dua kromosom homolog (4 kromatid) yang dihubungkan oleh chiasmata.
Sumbu longitudinal dimana loop muncul terbuat dari molekul DNA tunggal. Ada Banyak struktur seperti manik-manik yang disebut kromomer tersusun secara linier di sepanjang sumbu ini. Dua loop lateral simetris dalam arah yang berlawanan muncul dari setiap kromomer yang dapat mengembang atau berkontraksi sebagai respons terhadap kondisi lingkungan yang berbeda.
Loop yang berlawanan selalu simetris. Setiap kromosom dalam bivalen berbentuk dua lengan setiap kromatid. Namun, sentromer dari masing-masing kromosom tidak memiliki loop. Ada sekitar 10.000 loop per set kromosom atau set haploid.
Loop lateral mengandung 5 sampai 10% DNA. Loop ini terdiri dari DNA yang aktif melakukan transkripsi, dan membuat sejumlah besar mRNA yang diperlukan untuk sintesis yolk (kuning telur). Massa kromomer juga berkurang pada titik dari mana loop muncul karena bahan kromomer, pembentukan loop yang sesuai berputar ke untai lateral. Panjang loop adalah 10 mikrometer dan diameternya sekitar 1 mikrometer .
Loop kaya akan RNA dan terbentuk di sekitar sumbu yang terbuat dari molekul DNA tunggal yang dibuka dari kromosom selama sintesis RNA. Loop ditutupi oleh matriks yang terbuat dari transkrip RNA dan protein pengikat yang melekat padanya. Fungsi utama dari kromosom Lampbrush adalah untuk membantu dalam sintesis RNA dan sintesis lipid atau yolk.
Peranan kromosom Lampbrush
- Loop yang ada dalam kromosom digunakan untuk pemetaan kromosom, terutama loop yang muncul di lokasi konstan dalam kromosom.
- Sangat berguna untuk memvisualisasikan ekspresi gen dalam keadaan netral dan memungkinkan untuk mempelajari perubahan yang terkait dengan transkripsi.
- kromosom lampbrush memberikan bukti untuk amplifikasi gen eukariotik yang diperlukan dalam fase pertumbuhan oosit.
- Ini dapat digunakan untuk menganalisis hibridisasi.
Penemuan kromosom politen
Jenis kromosom raksasa ini pertama kali diamati oleh EG Balbiani pada tahun 1881. Namun, tokoh ini tidak menyimpulkan kromosom polliten sebagai kromosom. Kemudian dipelajari oleh Korschelt dan Corney pada tahun 1884. Selain itu, Bauer dan Heitz juga mempelajari kromosom tersebut pada tahun 1933 pada larva Bibio hortulanus. Kemudian pada tahun 1933, kromosom ini dijelaskan pertama kalinya oleh Theophilus Painter dari kelenjar ludah Drosophila.
Kromosom ini diberi nama politen karena ukurannya yang besar dan tersusun atas banyak helaian ( poly berarti banyak dan tene berarti helai ). Namun, kromosom politen dikenal juga sebagai kromosom kelenjar ludah karena ditemukan di sel-sel kelenjar ludah Drosophila. Nama atau istilah polytene diberikan oleh Kollar karena adanya banyak chromonemata atau untai DNA di dalamnya. Mereka terlihat pada tahap interfase pembelahan sel.
Bagaimana Kromosom Politen terbentuk?
Kromosom raksasa Polytene muncul karena replikasi ganda atau berulang dari DNA kromosom tanpa pembelahan inti atau endomitosis. Membran inti tetap utuh, tidak pecah dan spindel tidak terbentuk. Jadi, replikasi terus menerus (endoreplikasi) DNA berlangsung tanpa pembelahan apapun. Akibatnya, kromatid anak tidak terpisah dan tetap bergabung berdampingan, sehingga terbentuk kromosom politen. Jenis kromosom raksasa ini terlihat selama tahap interfase dan profase mitosis.
Jadi, kromosom politen terbentuk karena replikasi berulang dari kromosom homolog di mana sister kromatid yang direplikasi atau yang baru terbentuk tidak terpisah. Lebih jauh lagi, mungkin ada sekitar 1000 molekul DNA identik yang sejajar secara lateral dalam kromosom politen sehingga banyak lengan dapat dilihat sebagai kromatid yang tidak terpisah.
Struktur kromosom politen
Lengan kromosom menunjukkan serangkaian pita gelap dan jelas bergantian yang disebut interbands. Pita-pita ini terbentuk karena jumlah kromatin bervariasi di sepanjang sumbu linier kromosom ini. daerah di mana konsentrasi kromatin yang tinggi tampak gelap seperti yang dikenal sebagai chromomer atau band gelap, sedangkan, daerah dengan konsentrasi kromatin rendah disebut interchromomeres atau interbands.
Sekitar 85% DNA dari kromosom polytene ditemukan di pita gelap dan 15% sisanya ditemukan di interbands. Pita gelap mengandung lebih banyak DNA tapi kurang jumlah RNA , sedangkan, interband berisi lebih RNA daripada DNA. Pola pita ini tetap sama untuk spesies tertentu.
Pita gelap adalah daerah eukromatik. Beberapa pita gelap pada kromosom mungkin membengkak atau mengembang untuk membentuk ekstensi atau embusan yang disebut embusan kromosom atau cincin Balbiani . Pembentukan puff dikenal sebagai puffing. Puff ini terbentuk karena transkripsi DNA aktif yang terlibat dalam sintesis berbagai jenis RNA. Jadi, puff adalah sisi aktif tempat berlangsungnya sintesis RNA. Selain itu, chromonemata membuka gulungan untuk membentuk banyak loop di puff. Selain itu, kromosom ayah dan ibu tetap sejajar berdampingan dalam kromosom politen dan fenomena ini dikenal sebagai pasangan somatik.
Kromosom politen ditemukan dalam sel selama tahap perkembangan, misalnya selama perkembangan organ yang cepat, yang diperlukan untuk melakukan fungsi ertentu. Kromosom politensangat berguna untuk mempelajari berbagai fitur kromosom interfase serta untuk analisis seluruh genom.
Peranan Kromosom Politen
Kromosom ini meningkatkan volume sel dan kandungan DNA sehingga memiliki banyak salinan gen yang memungkinkan ekspresi gen tingkat tinggi. Misalnya, pada Drosophila melanogaster, kromosom polytene dari kelenjar ludah larva membantu menghasilkan sejumlah besar mukoprotein perekat, sejenis lem sebelum kepompong. Fenotip batang mata berbentuk ginjal pada lalat ini juga diproduksi karena kromosom politen. Interbands berinteraksi dengan protein kromatin aktif dan berfungsi sebagai tempat pengikatan RNA polimerase II untuk memulai replikasi dan remodeling nukleosom atau fragmen pendek DNA.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar