Kromosom homolog: Pengertian, struktur, fungsi, gangguan

Kromosom homolog adalah pasangan kromosom dengan panjang yang sama, posisi sentromer dan komposisi gen. Alel pada kromosom ini mungkin berbeda, menghasilkan variasi genetik pada keturunan, dan keduanya mengarahkan efek fenotipik pada organisme.

Agar replikasi sel terjadi, kromosom dari ibu dan ayah harus digandakan sehingga sel-sel baru yang identik secara teoritis dapat diproduksi yang mengembangkan kedua set materi genetik.

Seperti banyak dari Anda mungkin tahu, ada 23 kromosom manusia, dan setiap sel memiliki sepasang ini, sehingga total 46 kromosom. 22 dari kromosom ini adalah autosom, sedangkan salah satu kromosomnya adalah kromosom kelamin. Pasangan-pasangan ini disebut kromosom homolog.

Kromosom homolog pada Meiosis

Pada meiosis, kromosom homolog memainkan peran yang sangat penting, karena kehadiran dan interaksinya memungkinkan adanya variabilitas genetik yang kita lihat pada keturunannya; dengan kata lain, interaksi kromosom homolog adalah alasan mengapa dua saudara kandung tidak akan pernah terlihat sama persis, kecuali mereka kembar, tentu saja. Untuk memahami ini dengan benar, kita harus melihat secara singkat proses meiosis dan tindakan / gerakan pasangan kromosom ini.

Pada tahap pertama meiosis — profase I — semua DNA telah direplikasi dalam sel, artinya semua homolog potensial hadir, masing-masing terdiri dari kromatid saudara identik yang melekat pada sentromernya. Dalam profase I, kromosom homolog — satu dari ayah dan satu dari ibu — akan berpasangan satu sama lain. Pada titik ini, sinapsis dapat dimulai, yang terdiri dari pembentukan infrastruktur protein untuk menyatukan pasangan. Bagian-bagian berbeda dari kromosom homolog akan “menyeberang” dan bertukar potongan materi genetik tertentu. Pertukaran ini berlangsung di situs yang disebut chiasmata, yang mengikat kromosom sampai semua peristiwa rekombinasi selesai di lokasi itu.

Setelah pertukaran bagian homolog kromosom selesai, jaringan protein yang menyatukan dua kromosom homolog akan menghilang, memungkinkan mereka untuk berpisah sekali lagi. Pada titik ini, begitu sel memasuki metafase, kromosom homolog akan mulai berbaris berpasangan di sepanjang lempeng metafase, dipandu dan dikendalikan oleh spindle, yang muncul dari sentromer. Pada tahap akhir meiosis I, anafase, kromosom homolog dipisahkan menjadi sel anak masing-masing. Pada meiosis II, homolog individu tersebut, yang terdiri dari dua kromatid saudara yang telah diperkenalkan keragaman rekombinasi, akan ditarik terpisah selama anafase II. Hasil akhir dari meiosis adalah 4 sel haploid yang unik, yang selanjutnya bertindak sebagai gamet.

Kromosom Homolog pada Mitosis

Meskipun fungsi umum dari kromosom homolog adalah sama dalam sel somatik dan jenis kelamin, peran dan aktivitas mereka dalam mitosis sedikit berbeda dari pada meiosis. Lebih lanjut, kesalahan yang dapat mempengaruhi pasangan kromosom ini juga akan memiliki efek yang berbeda antara kedua bentuk pembelahan sel ini.

Dalam mitosis, semua kromosom akan mereplikasi diri mereka sendiri, tetapi kromosom homolog tidak perlu berbaris dan menjalani rekombinasi genetik, juga dikenal sebagai crossing-over, yang terlihat pada meiosis. Ini dapat terjadi antara beberapa kromosom atau segmen berbeda dari kromosom yang sama.

Daripada langkah rekombinatif ini, semua kromatid saudara (tidak berpasangan dengan homolognya) dalam mitosis akan berbaris di sepanjang lempeng metafase dan memungkinkan sentromer untuk memisahkan mereka di sentromer. Setiap sel anak berikutnya akan berisi satu set kromosom lengkap.

Apa ciri-ciri dari kromosom homolog?

Kromosom homolog terlihat sama & mereka memiliki panjang & posisi sentromer yang sama.

Struktur

Kromosom homolog adalah kromosom yang mengandung gen yang sama dalam urutan yang sama di sepanjang lengan kromosomnya. Ada dua sifat utama kromosom homolog: panjang lengan kromosom dan penempatan sentromer.

Panjang sebenarnya lengan, sesuai dengan lokasi gen, sangat penting untuk penyelarasan yang tepat. Penempatan sentromer dapat ditandai dengan empat pengaturan utama, yang terdiri dari metasentrik, submetasentrik, akrosentrik, atau telosentris. Kedua sifat ini merupakan faktor utama untuk menciptakan homologi struktural antar kromosom. Karena itu, ketika dua kromosom dari struktur yang tepat ada, mereka dapat berpasangan bersama untuk membentuk kromosom homolog.

Karena kromosom homolog tidak identik dan tidak berasal dari organisme yang sama, mereka berbeda dari kromatid saudara. Kromatid saudara terjadi setelah replikasi DNA terjadi, dan oleh karena itu identik, duplikat satu sama lain.

Fungsi

Kromosom homolog penting dalam proses meiosis dan mitosis. Mereka memungkinkan untuk rekombinasi dan pemisahan acak materi genetik dari ibu dan ayah menjadi sel-sel baru.

Masalah dengan Kromosom Homolog

Jelas, pasangan-pasangan homolog ini penting untuk keanekaragaman genetik organisme, tetapi ketika terjadi kesalahan dengan kromosom ini, bisa juga ada efek samping negatif. Misalnya, jika kromosom homolog ini tidak dipisahkan dengan benar selama meiosis I, sel anak yang dihasilkan akan memiliki jumlah kromosom yang abnormal. “Pemisahan yang gagal” semacam ini disebut nondisjunction.

Demikian pula, jika homolog individu tidak terpisah menjadi kromatid masing-masing selama meiosis II, sel anak yang dihasilkan juga akan memiliki terlalu banyak atau terlalu sedikit kromosom, kondisi yang disebut trisomi (3 kromosom) dan monosomi (satu kromosom). Untuk sebagian besar, tindakan dan gerakan kromosom homolog dikendalikan secara ketat oleh mekanisme internal sel, tetapi kesalahan dapat terjadi, yang mengakibatkan sejumlah penyakit genetik, seperti Downs Syndrome. Dalam kasus lain, kesalahan terkait dengan pertukaran dan replikasi kromosom homolog ini dapat menyebabkan kematian atau keguguran.

Kata terakhir

Sebagai manusia, penting untuk melihat dunia di sekitar kita, serta dunia tak terbatas dalam diri kita. Sel-sel kita dan proses replikasi mandiri mereka adalah salah satu bagian paling luar biasa dari keberadaan kita. Karena itu, memahami proses-proses ini, dan komponen-komponen utama yang terlibat, memberikan wawasan untuk segala hal mulai dari penyakit yang memengaruhi kita hingga warna mata kita yang kita gunakan untuk melihat dunia!

Updated: 03/02/2020 — 16:01

Tinggalkan Balasan

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