The kromosom permutasi adalah proses distribusi acak dari kromosom selama pembelahan sel seks (meiosis), yang memberikan kontribusi kepada generasi kombinasi kromosom baru.
Ini adalah mekanisme yang memberikan peningkatan variabilitas pada sel anak karena kombinasi kromosom ibu dan ayah.
Sel reproduksi (gamet) diproduksi oleh meiosis, yang merupakan jenis pembelahan sel yang mirip dengan mitosis. Salah satu perbedaan antara kedua jenis pembelahan sel ini adalah peristiwa yang terjadi pada meiosis yang meningkatkan variabilitas genetik keturunan.
Peningkatan keanekaragaman ini tercermin dalam ciri-ciri khas yang disajikan oleh individu yang dihasilkan dalam pembuahan. Untuk alasan ini anak-anak tidak terlihat sama persis dengan orang tua mereka, juga tidak saudara kandung dari orang tua yang sama terlihat sama satu sama lain, kecuali jika mereka kembar identik.
Hal ini penting karena pembentukan kombinasi gen baru meningkatkan keragaman genetik populasi dan, akibatnya, terdapat kemungkinan yang lebih luas untuk dapat beradaptasi dengan kondisi lingkungan yang berbeda.
Permutasi kromosom terjadi pada metafase I.
Setiap spesies memiliki jumlah kromosom yang ditentukan, pada manusia ada 46 dan sesuai dengan dua set kromosom.
Oleh karena itu, beban genetik pada manusia disebut “2n”, karena satu set kromosom berasal dari (n) telur ibu dan yang lainnya dari (n) sperma ayah.
Reproduksi seksual melibatkan fusi gamet betina dan jantan, ketika ini terjadi beban genetik berlipat ganda, menghasilkan individu baru dengan beban (2n).
Gamet manusia, baik betina maupun jantan, mengandung satu set gen yang terdiri dari 23 kromosom, itulah sebabnya mereka memiliki beban genetik “n”.
Dua pembelahan sel berturut-turut terjadi pada meiosis. Permutasi kromosom terjadi di salah satu tahapan pembelahan pertama, yang disebut metafase I. Di sini, kromosom ayah dan ibu homolog berbaris dan kemudian dibagi secara acak di antara sel-sel yang dihasilkan. Keacakan inilah yang menghasilkan variabilitas.
Jumlah kemungkinan kombinasi adalah 2 dipangkatkan menjadi n, yang merupakan jumlah kromosom. Dalam kasus manusia n = 23, maka akan ada 2², yang menghasilkan lebih dari 8 juta kemungkinan kombinasi antara kromosom ibu dan ayah.
Kepentingan biologis
Meiosis adalah proses penting untuk menjaga jumlah kromosom tetap konstan dari generasi ke generasi.
Sebagai contoh, ovula ibu dihasilkan dari pembelahan meiosis sel ovarium, yaitu 2n (diploid) dan setelah meiosis menjadi n (haploid).
Proses serupa menghasilkan sperma n (haploid) dari sel testis, yaitu 2n (diploid). Ketika gamet betina (n) dibuahi dengan gamet jantan (n), diploidy dipulihkan, yaitu zigot bermuatan 2n dihasilkan yang nantinya akan menjadi individu dewasa untuk mengulangi siklus tersebut.
Meiosis juga memiliki mekanisme penting lain yang memungkinkan variabilitas ditingkatkan lebih jauh dengan menciptakan kombinasi gen yang berbeda melalui mekanisme rekombinasi genetik yang disebut persilangan (atau persilangan, dalam bahasa Inggris). Dengan demikian, setiap gamet yang dihasilkan memiliki kombinasi yang unik.
Berkat proses ini, organisme meningkatkan keragaman genetik dalam populasinya, yang meningkatkan kemungkinan beradaptasi dengan variasi kondisi lingkungan dan kelangsungan hidup spesies.
Referensi
- Alberts, B., Johnson, A., Lewis, J., Morgan, D., Raff, M., Roberts, K. & Walter, P. (2014). Molecular Biology of the Cell (edisi ke-6th). Ilmu Garland.
- Griffiths, A., Wessler, S., Carroll, S. & Doebley, J. (2015). Introduction to Genetic Analysis (edisi ke-11th). WH Freeman.
- Lodish, H., Berk, A., Kaiser, C., Krieger, M., Bretscher, A., Ploegh, H., Amon, A. & Martin, K. (2016). Molecular Cell Biology (edisi ke-8th). WH Freeman dan Perusahaan.
- Mundingo, I. (2012). Persiapan Manual Biologi 1 dan 2 Medium: Modul umum wajib. Edisi Universidad Católica de Chile.
- Mundingo, I. (2012). Panduan Persiapan Biologi PSU Media ke-3 dan ke-4: Modul opsional. Edisi Universidad Católica de Chile.
- Snustad, D. & Simmons, M. (2011). Principles of Genetics (edisi ke-6th). John Wiley dan Sons.