Ciri-ciri Kromosom Homolog: Fungsi, pengertian, asal

Dalam biologi, kromosom homolog adalah kromosom berpasangan. Mereka pada dasarnya memiliki urutan gen yang sama, lokus (posisi gen), lokasi sentromer, dan panjang kromosom.

Meskipun kromosom homolog mungkin memiliki urutan genetik dan lokus yang sama, mereka mungkin berbeda dalam alel. Pasangan homolog terdiri dari kromosom paternal dan kromosom maternal. Kromosom ini berpasangan selama meiosis tetapi tidak selama mitosis.

Sementara mereka diketahui terletak di nukleus, kromosom hanya terlihat ketika sel sedang mengalami pembelahan. Sebagian besar dari apa yang ditemukan dengan mempelajari kromosom selama proses ini.

Tetapi apakah Anda pernah mendengar tentang “kromosom homolog”, atau bingung dengan istilah itu? Di sini cari tahu apa kromosom homolog ini bagaimana mereka berperilaku selama berbagai tahap pembelahan sel dan siklus sel.

Ciri-ciri Kromosom Homolog

Ciri kromosom sel eukariotik terletak di nukleus. Kromosom dalam nukleus terdiri dari dua set. Satu set akan berasal dari gamet jantan (sel sperma) dan set lainnya, dari gamet betina (sel telur).

Sebelum pembuahan, kedua gamet tersebut haploid. Ketika sel sperma berhasil membuahi sel telur, zigot yang dihasilkan adalah diploid, yang berarti penyatuan dua sel haploid menghasilkan satu sel dengan dua set kromosom: satu set yang diturunkan secara maternal dan satu set yang secara paternal berasal.

Setiap kromosom ibu memiliki kromosom paternal yang sesuai dari urutan gen yang sama, lokus gen, panjang kromosom, dan lokasi sentromer. Pasangan ini mendekati satu sama lain selama meiosis sehingga mereka dapat bertukar gen antara kromatid saudara  dan bukan saudara.

Meskipun kedua anggota dari pasangan homolog memiliki gen dan lokus yang serupa, mereka mungkin berbeda dalam alel. Misalnya, keduanya membawa gen yang mengkode sifat warna mata. Satu memiliki alel untuk sifat mata-coklat sedangkan yang lain, untuk sifat mata-biru. Dalam hal ini, alelnya berbeda dan kromosom homolognya digambarkan heterozigot.

Sebaliknya, ketika alelnya sama (mis. Keduanya alel untuk kode gen yang sama untuk sifat mata-biru), mereka dikatakan homozigot. Arti penting dari alel ditunjukkan oleh Gregor Mendel melalui karya perintisnya dalam genetika menggunakan kacang polong.

Dia mampu menunjukkan bahwa salah satu alel mungkin dominan di atas yang lain. Dalam hal ini, hanya satu alel yang akan diekspresikan. Suatu sifat yang menunjukkan pola ini disebut sebagai warisan Mendel.

Namun demikian, pada manusia, ekspresi genetik tidak langsung. Banyak sifat manusia yang tidak sesuai dengan pola pewarisan Mendel. Dalam hal ini, mereka disebut sebagai non-Mendel.

Pengertian Kromosom homolog

Kromosom homolog adalah pasangan kromosom yang berasal dari masing-masing orangtua. Dalam hal struktur, mereka memiliki panjang dan jumlah gen yang sama, pola pita, lokasi gen, serta lokasi sentromer.

Meskipun serupa dalam kebanyakan aspek, mereka datang dari alel yang berbeda; artinya gen mungkin atau mungkin bukan bentuk alternatif dari satu sama lain.
Pada dasarnya, organisme diploid, seperti manusia, memiliki dua pasang kromosom homolog yang diwarisi dari ibu dan ayah.

Asal kromosom homolog

Istilah homolog berasal dari bahasa Yunani homologos, yang berarti “setuju” atau “satu pikiran”. Ini adalah kombinasi dari homoseks, yang berarti “sama” dan logo, yang berarti “hubungan”. Istilah kromosom diciptakan pada tahun 1889 oleh ahli anatomi Jerman, Wilhelm von Waldeyer-Hartz. Itu berasal dari bahasa Yunani khrōma, yang berarti “warna” karena mudah diwarnai dengan pewarna dasar. Sinonim: homolog.

Perbedaan Kromosom homolog dan kromosom heterolog

Ketika kromosom homolog, itu berarti mereka sama, paling tidak dalam hal urutan dan lokus gen. Heterolog, pada dasarnya, berarti “berbeda”. Ini berarti bahwa kromosom heterolog (non-homolog) akan berkaitan dengan dua kromosom yang berbeda, seperti dalam hal urutan gen dan lokus.

Selama meiosis, kromosom homolog dapat bertukar bahan genetik secara alami. Kromosom heterolog tidak. Namun, ada beberapa contoh di mana kromosom heterolog melakukan pertukaran bagian kromosom. Ketika ini terjadi, proses ini disebut translokasi kromosom. Ini adalah bentuk mutasi yang dapat menyebabkan penyimpangan kromosom yang parah.

Perbedaan Kromosom homolog dan kromatid sister

Pada meiosis, masing-masing kromosom homolog terdiri dari dua kromatid identik yang disatukan oleh kinetokor (centromere) bersama. Kromatid identik secara khusus disebut kromatid sister untuk membedakan mereka dari kromatid non-sister.

Sebelum pembelahan sel, kromosom dalam nukleus muncul sebagai untaian mirip benang (disebut kromatin). Ketika sebuah sel ditakdirkan untuk menjalani mitosis atau meiosis, mereka berkondensasi menjadi struktur yang lebih tebal.

Pada saat ini, kromatin disebut sebagai kromosom. DNA dalam kromosom bereplikasi dengan replikasi DNA selama fase S interfase. Setelah replikasi, akan ada dua salinan DNA, masing-masing hadir dalam untaian yang disebut kromatid. Dua kromatid yang bergabung dengan sentromer biasa disebut kromatid. Kromatid anggota lain dari pasangan homolog disebut kromatid non-sister.

Kromosom homolog menunjukkan kromatid

Kromosom homolog menunjukkan kromatid saudara dan bukan saudara. Rekombinasi genetik dapat terjadi antara kromatid non-sister.

Kromosom homolog Selama Mitosis

Selama tahap ini, kromosom homolog menjadi digandakan dan mulai menyatu sebagai kromatid saudara. Kromatid sister ini hanyalah kromosom yang direplikasi yang melekat bersama di suatu wilayah yang disebut centromere.

Selama anafase, kromatid saudara mulai memisahkan ke kutub yang berlawanan dan akhirnya setelah mitosis dipisahkan antara sel anak.

Kromosom homolog Selama Meiosis

Perilaku kromatid sister sedikit berbeda selama meiosis. Pada fase ini, kromosom homolog membentuk kromatid saudara yang berpasangan menjadi tetrad. Juga selama tahap ini, kromosom homolog bertukar beberapa materi genetik mereka dalam proses yang disebut rekombinasi.

Rekombinasi genetik inilah yang menghasilkan variasi gen. Kromosom homolog memisahkan selama meiosis I sedangkan kromatid saudara selama meiosis II.
Sel anak yang dihasilkan adalah empat dan sudah haploid yang memiliki setengah jumlah kromosom.

Kromosom homolog Selama Non-Disjungsi

Nondisjuntion adalah kesalahan yang terjadi ketika kromosom mencoba untuk memisahkan selama anafase (baik itu mitosis atau meiosis). Pembuahan sel-sel yang mengandung kromosom yang rusak dapat menyebabkan jumlah kromosom yang tidak cukup atau terlalu banyak.

Terjadinya nondisjunction dapat menjadi merugikan bagi organisme karena hal ini dapat menyebabkan kelainan genetik yang menghasilkan cacat fisik.

Seandainya nondisjungsi terjadi pada mitosis, organisme akan menunjukkan jumlah kromosom yang tidak akurat selama pembentukan embrio.

Jika nondisjunction terjadi pada meiosis I, kromosom homolog akan gagal untuk memisahkan sedangkan jika selama meiosis II, itu adalah kromosom saudara yang akan gagal melakukannya. Dalam kedua kasus, mutasi dapat diteruskan ke generasi berikutnya.

Manusia umumnya memiliki 46 kromosom (2n), dengan 22 pasangan pertama adalah autosom dan yang terakhir adalah kromosom kelamin X dan Y. Dengan itu, dapatkah Anda memberikan arti penting kromosom homolog kepada kami?

Proses pemasangan kromosom homolog

Meiosis adalah bentuk pembelahan sel di mana organisme diploid membagi dua jumlah kromosom mereka dan kromosom homolog berpasangan. Sebaliknya, mitosis (bentuk pembelahan sel lainnya) menghasilkan dua sel anak, masing-masing mengandung nomor kromosom yang sama dengan sel induk.

Pada meiosis, sel diploid (2n) akan menimbulkan empat sel haploid (n). Sel-sel yang mengalami meiosis adalah gamet penghasil sel sperma haploid dan sel telur. Haploidy sangat penting sehingga pada pembuahan jumlah kromosom tetap sama sepanjang generasi. Untuk mencapai haploidi, sel mengalami dua divisi nuklir berturut-turut.

Mereka disebut sebagai meiosis I dan meiosis II. Untuk mempersiapkan sel untuk meiosis, salah satu langkah persiapan utama adalah replikasi DNA. Kromosom menggandakan DNA mereka, terutama dalam fase S interfase.

Pada titik ini, masing-masing kromosom akan terdiri dari dua untai (kromatid saudara) yang bergabung pada sentromer. Pasangan (sinaps) kromosom homolog akan terjadi pada profase I. Pertukaran DNA terjadi antara kromosom homolog melalui rekombinasi homolog dan crossover di chiasmata antara kromatid non-saudara perempuan.

Kemudian, pasangan homolog berbaris di lempeng metafase. Selanjutnya, kromosom homolog terpisah selama anafase I dan pindah ke kutub yang berlawanan dari sel. Kemudian, sel membelah untuk pertama kalinya selama telofase I menghasilkan dua sel anak yang secara genetik tidak identik tetapi dengan kromatid saudara perempuan masih utuh. Setiap sel akan mengalami meiosis II sehingga sel anak yang dihasilkan masing-masing memiliki jumlah kromosom yang berkurang setengahnya.

Fungsi Kromosom Homolog

Kromosom berfungsi untuk semua makhluk hidup karena mereka membawa instruksi genetik untuk semua aktivitas sel. Mereka juga menanggung informasi genetik yang menentukan sifat suatu organisme.

Kromosom homolog, oleh karena itu, sangat penting dalam cara yang sama. Kromosom homolog berfungsi membawa informasi genetik yang diturunkan dari satu generasi ke generasi berikutnya. Dan karena alel mungkin berbeda pada gen yang sama, hasilnya adalah fenotipe yang bervariasi.

Dengan demikian, kekhasan individu dari spesies yang sama didirikan. Terlepas dari ini, organisme ini mampu mereproduksi keturunan yang secara genetik berbeda dari dirinya sendiri maupun dari keturunannya yang lain. Kromosom homolog dalam nukleus gamet organisme berpasangan selama meiosis.

Acara ini sangat penting untuk mempromosikan variasi genetik. Pasangan homolog bertukar gen melalui rekombinasi genetik sehingga keragaman genetik dapat dipromosikan. Ini dianggap sebagai salah satu keuntungan karena dapat bereproduksi secara seksual.

Mereka yang bereproduksi secara aseksual membuat tiruan dari diri mereka sendiri. Dengan demikian, ini dapat mengurangi kumpulan gen. Kumpulan gen kecil berarti keragaman genetik yang rendah. Ini bisa jadi tidak menguntungkan karena itu berarti ada lebih sedikit peluang dalam memperoleh gen yang penting untuk beradaptasi dengan lingkungan yang rentan terhadap perubahan fisikokimia yang tak terhindarkan.

Sebaliknya, variabilitas genetik yang lebih besar berarti kecenderungan yang lebih tinggi untuk memperoleh gen yang lebih baik. Keragaman genetik yang tinggi juga berarti kumpulan gen yang besar. Ini, pada gilirannya, berimplikasi pada peningkatan peluang untuk memperoleh gen yang dapat meningkatkan kebugaran biologis dan kelangsungan hidup.



Leave a Reply