- Kromosom yang menentukan suatu spesies
- Perubahan jumlah kromosom
- -Perubahan pada tingkat silsilah evolusi
- Lepidoptera
- -Perubahan pada level sel dari individu yang sama
- Poliploidi somatik
- Kanker
- Referensi
Pemberian kromosom, komplemen kromosom, atau kumpulan kromosom menentukan jumlah total kromosom yang mewakili genom setiap spesies. Setiap organisme hidup terdiri dari sel-sel yang memiliki sejumlah kromosom yang khas.
Mereka yang mengandung komplemen ganda kromosom disebut diploid ('2n'). Mereka yang mengandung satu set kromosom ('n') disebut haploid.
Kromosom A dari seorang wanita. Diambil dari wikimedia.org
Kekayaan kromosom mewakili jumlah total molekul DNA di mana semua informasi genetik yang mendefinisikan suatu spesies tertulis. Dalam organisme yang bereproduksi secara seksual, sel '2n' somatik memiliki dua salinan dari setiap kromosom somatik.
Jika jenis kelamin ditentukan secara kromosom, mereka juga memiliki pasangan seksual. Sel kelamin 'n', atau gamet, hanya memiliki satu kromosom dari setiap pasangan.
Pada manusia misalnya, komplemen kromosom tiap sel somatik adalah 46. Artinya, 22 pasang autosom ditambah satu pasangan seksual. Dalam gamet spesies, masing-masing dari mereka memiliki satu set kromosom 23 kromosom.
Ketika kita berbicara tentang endowmen kromosom dari suatu spesies, kita mengacu secara ketat pada kumpulan kromosom dari rangkaian yang kita sebut A. Dalam banyak spesies, ada rangkaian kromosom supernumerary lain yang disebut B.
Ini jangan disamakan dengan perubahan ploidi, yang melibatkan perubahan jumlah kromosom seri A.
Kromosom yang menentukan suatu spesies
Sejak tahun 20-an abad ke-20 diketahui bahwa jumlah kromosom per spesies tampaknya tidak stabil. Kumpulan kromosom yang stabil dan standar dari suatu spesies disebut seri A. Kromosom supernumerary, yang bukan salinan dari seri A, disebut seri B.
Secara evolusioner, kromosom B diturunkan dari kromosom A, tetapi bukan salinannya. Mereka tidak penting untuk kelangsungan hidup spesies, dan hanya ada pada beberapa individu dari populasi.
Mungkin ada variasi dalam jumlah kromosom (aneuploidi), atau dalam komplemen lengkap kromosom (euploidi). Tapi itu akan selalu mengacu pada kromosom dari seri A. Jumlah atau kromosom ini, dari seri A, adalah salah satu yang secara kromosom mendefinisikan spesies.
Sel haploid dari spesies tertentu mengandung komplemen kromosom. Sebuah diploid berisi dua, dan triploid berisi tiga. Komplemen kromosom mengandung dan mewakili genom spesies.
Oleh karena itu, dua atau tiga pelengkap lagi tidak membuat spesies berbeda: ia tetap sama. Bahkan dalam organisme yang sama kita dapat mengamati sel haploid, diploid dan poliploid. Dalam kondisi lain, ini bisa menjadi abnormal dan menyebabkan munculnya cacat dan penyakit.
Apa yang mendefinisikan suatu spesies adalah genomnya - terdistribusi dalam kromosom A sebanyak yang ada pada individu. Angka ini adalah karakteristik spesies, yang mungkin, tetapi tidak informasinya, identik dengan spesies lain.
Perubahan jumlah kromosom
Kita telah melihat bagaimana pada individu spesies tertentu beberapa sel mungkin hanya memiliki satu atau dua anugerah kromosom. Artinya, jumlah komplemen kromosom bervariasi, tetapi genomnya selalu sama.
Kumpulan kromosom yang mendefinisikan suatu spesies dan individu-individu dianalisis melalui kariotipe mereka. Ciri kariotipe organisme, terutama dalam jumlah, sangat stabil dalam evolusi dan definisi spesies.
Namun, pada beberapa spesies, antara spesies terkait, dan pada individu tertentu, mungkin terdapat perubahan signifikan pada susunan kromosom.
Kami akan memberikan beberapa contoh di sini yang tidak terkait dengan perubahan ploidi yang dibahas di artikel lain.
-Perubahan pada tingkat silsilah evolusi
Aturan biologisnya adalah bahwa ada konservatisme kromosom yang menjamin gamet yang layak melalui meiosis, dan pembuahan yang berhasil selama pembuahan.
Organisme dari spesies yang sama, spesies dari genus yang sama, cenderung untuk mempertahankan kekayaan kromosomnya. Ini dapat diamati bahkan dalam rentang taksonomi yang lebih tinggi.
Lepidoptera
Spesies berbeda dari ordo Lepidoptera cenderung mempertahankan endowmen kromosom yang sama. pixnio.com
Namun, ada banyak pengecualian. Di Lepidoptera, misalnya, kedua kasus diamati secara ekstrem. Keluarga serangga ini termasuk organisme yang secara kolektif kita sebut kupu-kupu.
Namun, Lepidoptera merupakan salah satu kelompok hewan yang paling beragam. Ada lebih dari 180.000 spesies yang dikelompokkan dalam tidak kurang dari 126 famili.
Sebagian besar keluarga ordo memiliki set kromosom modal dari 30 atau 31 kromosom. Dengan kata lain, ordo tersebut, meskipun termasuk dalam jumlah besar spesies, cukup konservatif dalam pemberian kromosom. Namun, dalam beberapa kasus, hal sebaliknya juga benar.
Keluarga Hesperiidae dari ordo Lepidoptera berisi sekitar 4.000 spesies. Tetapi di dalamnya kita menemukan taksa dengan nomor modal, misalnya 28, 29, 30, atau 31 kromosom. Namun, di beberapa suku mereka, variasi sebanyak 5 hingga 50 kromosom per spesies ditemukan.
Dalam spesies yang sama, juga umum ditemukan variasi jumlah kromosom antar individu. Dalam beberapa kasus, ini disebabkan oleh adanya kromosom B.
Tetapi pada orang lain, mereka adalah variasi dari kromosom A. Pada spesies yang sama dapat ditemukan individu dengan jumlah haploid yang bervariasi antara 28 dan 53 kromosom.
-Perubahan pada level sel dari individu yang sama
Poliploidi somatik
Dalam dunia jamur, cukup umum untuk menemukan perubahan jumlah salinan kromosom karena perubahan lingkungan. Perubahan ini dapat mempengaruhi kromosom tertentu (aneuploidi) atau seluruh rangkaian kromosom (euploidi).
Perubahan ini tidak melibatkan pembelahan sel meiosis. Pertimbangan ini penting karena menunjukkan bahwa fenomena tersebut bukanlah hasil dari beberapa distorsi rekombinasi.
Sebaliknya, plastisitas genom jamur secara umum, dengan demikian menjelaskan kemampuan adaptasi mereka yang mengejutkan pada keadaan kehidupan yang paling bervariasi.
Campuran heterogen jenis sel dengan ploidies berbeda pada individu yang sama juga telah diamati pada organisme lain. Manusia tidak hanya memiliki sel diploid (yang hampir semuanya), dan gamet haploid. Faktanya, terdapat campuran diploid dan poliploid pada populasi hepatosit dan megakariosit secara normal.
Kanker
Salah satu karakteristik yang menentukan perkembangan kanker adalah ketidakstabilan kromosom. Populasi sel dapat ditemukan pada kanker dengan pola kariotipe heterogen yang kompleks.
Artinya, seorang individu memiliki kariotipe normal dalam sel somatiknya selama hidupnya. Tetapi perkembangan kanker tertentu dikaitkan dengan perubahan jumlah dan / atau morfologi kromosomnya.
Perubahan numerik menyebabkan kondisi aneuploid sel yang kehilangan sebagian kromosom. Dalam tumor yang sama mungkin ada sel aneuploid untuk kromosom yang berbeda.
Perubahan lain dalam jumlah dapat menyebabkan duplikasi kromosom homolog, tetapi tidak pada anggota pasangan lainnya.
Selain berkontribusi pada perkembangan kanker, perubahan ini memperumit terapi yang ditujukan untuk menyerang penyakit. Sel tidak lagi, bahkan secara genom tidak lagi sama.
Isi informasi dan organisasinya berbeda, dan pola ekspresi gen juga telah berubah. Selanjutnya, pada setiap tumor mungkin terdapat campuran pola ekspresi, berbeda dalam identitas dan besarannya.
Referensi
- Lukhtanov, VA (2014) Evolusi nomor kromosom pada nakhoda (Lepidoptera, Hesperiidae). Sitogenetika Komparatif, 8: 275-291.
- Rubtsov, NB, Borisov, YM (2018) Komposisi urutan dan evolusi kromosom B mamalia. Gen 9, doi: 10.3390 / genes9100490.
- Todd, RT, Forche, A., Selmecki, A. (2017) Variasi Ploidy pada jamur - poliploidi, aneuploidi, dan evolusi genom. Microbiology Spectrum 5, doi: 10.1128 / microbiolspec.FUNK-0051-2016.
- Vargas-Rondón, N., Villegas, VE, Rondón-Lagos, M. (2018) Peran ketidakstabilan kromosom pada kanker dan respons terapeutik. Cancer, doi: 10.3390 / cancers10010004.
- Vijay, A., Garg, I., Ashraf, MZ (2018) Perspektif: variasi nomor salinan DNA pada penyakit kardiovaskular. Epigenetics nsights, 11: 1-9.