Kromosom Kelamin
Gardner (1991) mengemukakan pada tahun 1891 ahli Biologi Jerman H. Henking menemukan struktur inti tertentu yang dapat dilacak selama spermatogenesis serangga tertentu. Separuhnya sperma menerima struktur tersebut, sedangkan separuhnya yang lain tidak menerima. Henking menyebutnya sebagai “X-body” dan menyatakan bahwa sperma dipilah berdasarkan ada tidaknya struktur X-body, tetapi tidak menerangkan tentang pentingnya struktur tersebut.
Tahun 1902 McClung melakukan observasi sitologis terhadap berbagai spesies belalang. Ditemukan bahwa sel-sel soma betina belalang memiliki jumlah kromosom berbeda dengan pada jantan. McClung membenarkan penemuan Henking dan melanjutkan penyelidikannya tentang kromosom pada berbagai jenis belalang. Oleh karena ia tidak dapat menemukan Badan X di dalam sel telur belalang betina, maka ia mengambil kesimpulan bahwa Badan X itu ada hubungannya dengan penentuan jenis kelamin. Selanjutnya McClung melaporkan bahwa sel somatis dari belalang betina mengandung 24 kromosom, sedangkan yang jantan hanya memiliki 23 kromosom saja.
Pada awal abad ke-20 Wilson, dkk menyatakan X body yang dinyatakan Henking tersebut benar. Dan dilaporkan bahwa X body adalah suatu kromosom yang menentukan kelamin. Sejak itu Xbody dikenal sebagai kromosom kelamin atau kromosom X. Wilson menemukan susunan kromosom lain pada serangga Lygaeus turcicus. Jumlah kromosom yang sama ditemukan pada sel-sel dari kedua macam kelamin. Akan tetapi kromosom homolog dari kromosom X lebih kecil ukurannya dan disebut kromosom Y. Lebih lanjut zigot dengan kromosom XX akan menjadi betina dan yang XY akan menjadi jantan. Sehingga dikenal sebagai mekanisme determinasi kelamin tipe XX-XY. Dewasa ini banyak ditemukan tipe ini pada golongan hewan tinggi dan tumbuhan. Berhubung dengan itu pada insekta dikenal adanya perbedaan seks berdasarkan kromosom. Sejak itulah maka banyak dilakukan penelitian pada organisme lainnya mengenai perbedaan seks.
Pola transisi paling sederhana dari keadaan monocius menjadi terpisah (diocius) adalah melalui kejadian mutasi pada dua lokus. Salah satu lokus itu adalah lokus F yang mengontrol fungsi betina dan lokus M mengontrol fungsi jantan. Daya seleksi melalui evolusioner transisi memunculkan keadaan kelamin tergabung dan keadaan kelamin terpisah berupa tahap antara dari gynodiocy (polimorfisme untuk jantan steril maupun individu berkelamin tergabung).
Mekanisme mutasi pada dua lokus, diikuti proses seleksi dan pengurangan rekombinasi memunculkan kromosom proto X dan proto Y. Mekanisme selanjutnya adalah seleksi alela yang menguntungkan bagi perkembangan jantan tapi merugikan bagi individu betina sehingga sifat yang muncul pada satu individu adalah sifat yang menguntungkan tersebut dan hal ini mengarah pada diferensiasi kelamin.
Pola Muller’s Ratchet berkaitan dengan hilangnya kelompok kromosom yang membawahi mutan-mutan merugikan dengan jumlah kecil, akibat “genetic driff”. Fiksasi mutasi-mutasi terpaut Y yang merugikan terjadi karena ada mutasi-mutasi yang menguntungkan pada proto Y yang tidak mengalami rekombinasi.
Kromosom kelamin dibedakan atas:
Lalat jantan membentuk dua macam spermatozoa, yaitu yang membawa kromosom X (AX) dan yang membawa kromosom Y(AY). Apabila spermatozoa pembawa kromosom X membuahi ovum maka terjadilah turunan lalat betina (AAXX), sedangkan bila spermatozoa pembawa kromosom Y membuahi ovum, terjadilah turunan lalat jantan.
Kadang-kadang waktu meiosis selama pembentukan sel kelamin, sepasang kromosom kelamin tidak memisah diri, melainkan tetap berkumpul. Peristiwa tidak memisahnya sepasang kromosom selama pembelahan meiosis disebut peristiwa gagal berpisah atau non-disjunction. Akibat peristiwa ini, pada oogenesis, maka terbentuk 2 macam ovum yaitu sebuah ovum yang memiliki dua kromosom X dan sebuah ovum lainnya yang hanya mengandung autosom saja tanpa kromosom X.
Adanya non-disjunction menyebabkan terjadinya berbagai macam kelainan dalam keturunan yaitu:
 |
| Kromosom Kelamin |
Pada awal abad ke-20 Wilson, dkk menyatakan X body yang dinyatakan Henking tersebut benar. Dan dilaporkan bahwa X body adalah suatu kromosom yang menentukan kelamin. Sejak itu Xbody dikenal sebagai kromosom kelamin atau kromosom X. Wilson menemukan susunan kromosom lain pada serangga Lygaeus turcicus. Jumlah kromosom yang sama ditemukan pada sel-sel dari kedua macam kelamin. Akan tetapi kromosom homolog dari kromosom X lebih kecil ukurannya dan disebut kromosom Y. Lebih lanjut zigot dengan kromosom XX akan menjadi betina dan yang XY akan menjadi jantan. Sehingga dikenal sebagai mekanisme determinasi kelamin tipe XX-XY. Dewasa ini banyak ditemukan tipe ini pada golongan hewan tinggi dan tumbuhan. Berhubung dengan itu pada insekta dikenal adanya perbedaan seks berdasarkan kromosom. Sejak itulah maka banyak dilakukan penelitian pada organisme lainnya mengenai perbedaan seks.
Evolusi Kromosom Kelamin
Evolusi kromosom kelamin bermula dari kondisi tanpa kromosom kelamin menuju kondisi ada kromosom kelamin. Pada kelompok makhluk hidup di tingkat takson primitif ternyata tidak memiliki kromosom kelamin, sedangkan pada beberapa kelompok di tingkat takson tinggi ditemukan adanya kromosom kelamin (Charlesworth,1996).a. Evolusi Kelamin X dan Y Pemula
Asal mula evolusioner kromosom kelamin primitif berhubungan dengan evolusi kelamin terpisah yang berlatar belakang genetik. Hal ini didasarkan pada adanya pemisahan fungsi kelamin pada individu-individu terpisah (diocius). Pada awalnya bermula dari keadaan kelamin tergabung (monocius) purba. Pada keadaan tergabung maka fungsi jantan dan betina diekspresikan pada tubuh yang sama. Tipe monocius ini kita ketahui pada kebanyakan tumbuhan berbunga, hewan avertebrata serta beberapa spesies ikan.Pola transisi paling sederhana dari keadaan monocius menjadi terpisah (diocius) adalah melalui kejadian mutasi pada dua lokus. Salah satu lokus itu adalah lokus F yang mengontrol fungsi betina dan lokus M mengontrol fungsi jantan. Daya seleksi melalui evolusioner transisi memunculkan keadaan kelamin tergabung dan keadaan kelamin terpisah berupa tahap antara dari gynodiocy (polimorfisme untuk jantan steril maupun individu berkelamin tergabung).
Mekanisme mutasi pada dua lokus, diikuti proses seleksi dan pengurangan rekombinasi memunculkan kromosom proto X dan proto Y. Mekanisme selanjutnya adalah seleksi alela yang menguntungkan bagi perkembangan jantan tapi merugikan bagi individu betina sehingga sifat yang muncul pada satu individu adalah sifat yang menguntungkan tersebut dan hal ini mengarah pada diferensiasi kelamin.
b. Erosi Kelamin Y
Setelah terbentuknya kromosom proto Y mengalami proses evolusi spesifik yang disebut erosi kromosom. Erosi kromosom proto Y terjadi melalui pola-pola tertentu yang masih merupakan hipotesis. Dikenal dua pola tersebut yang utama yaitu pola erosi kromosom yang melibatkan Muller’s Ratchet dan pola kedua berupa fiksasi mutan-mutan terpaut Y yang merugikan melalui “hitchhiking” dengan mutasi-mutasi yang menguntungkan secara selektif pada kromosom proto Y.Pola Muller’s Ratchet berkaitan dengan hilangnya kelompok kromosom yang membawahi mutan-mutan merugikan dengan jumlah kecil, akibat “genetic driff”. Fiksasi mutasi-mutasi terpaut Y yang merugikan terjadi karena ada mutasi-mutasi yang menguntungkan pada proto Y yang tidak mengalami rekombinasi.
Berbagai Tipe Penentuan Jenis Kelamin
Sejak awal abad XX lalat Drosophila banyak digunakan dalam penelitian Genetika karena beberapa keuntungan diantaranya mempunyai tanda-tanda kelamin sekunder yang dapat membedakan jenis kelamin yaitu adanya sisir kelamin pada jantan yaitu pada ujung abdomen meruncing dan pada abdomen terdapat garis-garis hitam melintang. Selain itu hanya memiliki 8 kromosom saja sehingga mudah menghitungnya. Delapan buah kromosom yang terdapat di dalam inti sel itu dibedakan atas: 6 buah kromosom (3 pasang) yang pada lalat betina maupun jantan bentuknya sama dan disebut kromosom autosom. 2 buah kromosom (1 pasang) yang disebut kromosom kelamin sebab anggota dari sepasang kromosom ini tidak sama bentuknya pada lalat jantan dan betina.Kromosom kelamin dibedakan atas:
- Kromosom-X yang berbentuk batang lurus. Lalat betina memiliki 2 buah kromosom X.
- Kromosom Y yang lebih pendek daripada kromosom X dan ujungnya sedikit membengkok.
Lalat jantan membentuk dua macam spermatozoa, yaitu yang membawa kromosom X (AX) dan yang membawa kromosom Y(AY). Apabila spermatozoa pembawa kromosom X membuahi ovum maka terjadilah turunan lalat betina (AAXX), sedangkan bila spermatozoa pembawa kromosom Y membuahi ovum, terjadilah turunan lalat jantan.
Kadang-kadang waktu meiosis selama pembentukan sel kelamin, sepasang kromosom kelamin tidak memisah diri, melainkan tetap berkumpul. Peristiwa tidak memisahnya sepasang kromosom selama pembelahan meiosis disebut peristiwa gagal berpisah atau non-disjunction. Akibat peristiwa ini, pada oogenesis, maka terbentuk 2 macam ovum yaitu sebuah ovum yang memiliki dua kromosom X dan sebuah ovum lainnya yang hanya mengandung autosom saja tanpa kromosom X.
Adanya non-disjunction menyebabkan terjadinya berbagai macam kelainan dalam keturunan yaitu:
- Lalat betina super (AAXX) yaitu apabila spermatozoa yang membawa kromosom X membuahi sel telur yang mempunyai dua kromosom X. Lalat ini tidak sempurna pertumbuhannya, steril, sangat lemah dan hidup tidak lama.
- Lalat AAXXY, yaitu apabila spermatozoa pembawa kromosom Y membuahi sel telur yang mempunyai 2 kromosom X. Lalat ini betina, subur, tak ada bedanya dengan lalat betina biasa. Berarti bahwa kromosom Y pada Drosophila tidak memberi pengaruh pada seks.
- Lalat AAXO yaitu apabila spermatozoa pembawa kromosom X membuahi sel telur tanpa kromosom X. Lalat ini jantan dan steril. Sebaliknya pada manusia XO adalah perempuan steril. Tikus XO adalah betina fertil. Drosophila YO tidak ada, sebab bila sperma Y membuahi ovum tanpa kromosom X akan berakibat letal.
- Lalat gynandromorf ialah lalat yang tubuhnya separuh jantan dan separuh lainnya betina dengan batas yang tegas. Berhubung dengan itu, lalat ini tidak dapat diberikan formula kromosomnya.
- Lalat jantan super (AAAXY), ialah lalat jantan triploid untuk autosomnya. Seperti halnya lalat betina super, pertumbuhannya tidak sempurna, steril, sangat lemah dan hidup tidak lama.
- Lalat interseks (AAAXX) yaitu lalat yang merupakan campuran antara lalat betina dan jantan, triploid (3n) untuk autosomnya dan memiliki 2 kromosom X steril. Lalat ini disebut lalat interseks triploid.
- Lalat dengan kromosom X melekat pada salah satu ujungnya (attached X chromosomes). Lalat ini mempunyai fenotip seperti lalat betina normal, tetapi bila diperiksa secara mikroskopis maka inti selnya terdapat sepasang kromosom X yang saling melekat pada salah satu ujungnya dan ditambah dengan adanya kromosom Y sehingga formula kromosomnya AAXXY.
